普城沙雷菌A21-4對辣椒的促生長及其誘導(dǎo)系統(tǒng)抗性研究.pdf

1、Serratia plymuthicaA21-4是從洋蔥根際土壤中分離的具有定殖能力強、對病原菌的拮抗活性高、促生效果顯著、誘導(dǎo)抗性等優(yōu)良特性的PGPR菌株。為進一步確認A21-4對田間辣椒的促生效果和誘導(dǎo)抗性效果，并解釋其促生長和誘導(dǎo)抗性機制，本研究在田間栽培條件下，研究A21-4菌株對辣椒生長發(fā)育和根際土壤微生態(tài)環(huán)境的影響，分析其促生長機制；在田間自然發(fā)病和人工接種條件下，測定辣椒疫病和炭疽病的發(fā)病程度，進一步確認A21-4對辣椒的

2、誘導(dǎo)抗性效果；同時，測定田間辣椒防御相關(guān)酶和PR蛋白活性，并進一步采用RT-PCR和Real-time PCR技術(shù)，測定誘導(dǎo)系統(tǒng)抗性信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑關(guān)鍵調(diào)節(jié)基因的表達量，分析其誘導(dǎo)抗性信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑和誘導(dǎo)抗性機制。結(jié)果如下：
　　1、在田間栽培條件下，A21-4處理能顯著提高辣椒成株期的莖粗、葉綠素含量和根系活力，各比對照提高23.66％、56.26%和50.32%~237.13%；顯著增加辣椒產(chǎn)量，增產(chǎn)率達到44.55%；能顯著提高辣

3、椒果實的蛋白質(zhì)、維生素c和硝態(tài)氮的含量，分別提高29.32%、53.97%和129.84%。
　　2、A21-4菌株在田間辣椒生育期間，在辣椒根系和根際土壤中保持較高的定殖密度，并顯著提高辣椒根際土壤酶活性和速效氮磷鉀的含量，調(diào)節(jié)土壤微生態(tài)環(huán)境。以108 cfu·mL-1濃度的菌液處理幼苗后移栽時，A21-4在辣椒根系和根際土壤中的定殖密度均維持在105 cfu·g-1以上；A21-4處理的根際土壤過氧化氫酶、脲酶和磷酸酶活性分別

4、比對照提高22.95%~32.31%、24.32%~94.11%和49.41%~271.74%，A21-4處理的辣椒根際土壤速效氮磷鉀含量分別比對照增加7.60%~49.25%、7.24%~17.93%和12.70%~25.61%；A21-4處理可顯著增加辣椒根際土壤細菌和放線菌數(shù)量，減少真菌數(shù)量。
　　3、在田間自然發(fā)病和人工接種條件下，A21-4能顯著誘導(dǎo)辣椒對疫病和炭疽病的抗性。離體人工接種時，A21-4在空間隔離的辣椒葉部

5、和果實上對辣椒疫病的防治效果分別達32.30%和52.16%，在果實上對辣椒炭疽病的防治效果達到42.97%；在田間自然發(fā)病條件下， A21-4對辣椒炭疽病的防治效果達到62.10%。
　　4、A21-4顯著提高田間辣椒葉部的防御相關(guān)酶和PR蛋白活性。A21-4處理的田間辣椒體內(nèi)POD、PAL和PPO的活性分別比對照提高了330.88%、14.93%和68.18%；β-1,3-葡聚糖酶和幾丁質(zhì)酶的活性分別比對照提高了23.13%和

6、224.19%。初步推斷，A21-4的誘導(dǎo)抗病性與辣椒體內(nèi)POD、PAL、PPO、β-1,3-葡聚糖酶和幾丁質(zhì)酶活性的提高密切相關(guān)。
　　5、采用RT-PCR和Real-time PCR技術(shù)測定誘導(dǎo)系統(tǒng)抗性信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑關(guān)鍵調(diào)節(jié)基因的表達量，結(jié)果顯示，A21-4處理誘導(dǎo)SA信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑下游標記基因NPR1和PR1的超量表達，而JA/ET途徑下游標記基因PDF1.2有微量表達或不表達，且顯著增加SA信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑相關(guān)的CaCYP1基因和

7、SA、ET途徑相關(guān)的CaBPR1基因的表達量，而與JA、ET途徑相關(guān)的CaPR4基因和SA、JA和ET途徑相關(guān)的CaPR10基因的表達量與對照無明顯差異，且與ET途徑相關(guān)的CaTin1基因未檢測到。由此初步判斷，A21-4誘導(dǎo)的辣椒系統(tǒng)抗性主要依賴于SA途徑，而獨立于JA/ET途徑。
　　6、采用高效離子色譜分析辣椒內(nèi)源水楊酸的含量，結(jié)果顯示，A21-4處理顯著增加辣椒內(nèi)源水楊酸的含量，處理24 h開始增加，處理72 h時出現(xiàn)峰值