印度梨形孢誘導(dǎo)小白菜抗病、促生、抗逆的作用及其機(jī)理的初步研究.pdf

1、印度梨形孢Pirformospora indica是一種能夠定殖在多種寄主植物根部的內(nèi)生真菌,它的作用和叢枝菌根真菌非常相似。該真菌能夠促進(jìn)植物生長(zhǎng),加快植物對(duì)氮、磷等礦物質(zhì)的吸收,提高作物逆境脅迫的忍耐性,誘導(dǎo)植物產(chǎn)生系統(tǒng)抗性等。
　　 小白菜Brassica chinensis L.是十字花科蕓薹屬的重要植物,是介于油菜Brassica campestris L.與擬南芥Arabidopsis thaliana L.Heyn

2、h兩種模式種之間的一種植物,生長(zhǎng)期短,易種植。在長(zhǎng)江中下游地區(qū),占蔬菜總量的四分之一。其產(chǎn)量極易受到生物與非生物侵害的影響。本文主要對(duì)印度梨形孢誘導(dǎo)小白菜抗病、促生、抗逆的作用及其機(jī)理進(jìn)行了初步研究,研究結(jié)果如下:
　　 1.建立了印度梨形孢與小白菜的共培養(yǎng)模式。通過(guò)對(duì)比接種一個(gè)菌絲塊和兩個(gè)菌絲塊的處理得出,接種有兩個(gè)菌絲塊的處理的小白菜具有更長(zhǎng)的主根、更多的側(cè)根以及更高的生物量。通過(guò)顯微鏡觀察印度梨形孢在小白菜根部的定殖發(fā)現(xiàn),

3、印度梨形孢的厚垣孢子可以定殖在根部細(xì)胞內(nèi),形成圓形體,穩(wěn)定存在。
　　 2.印度梨形孢誘導(dǎo)小白菜對(duì)黑斑病的抗性。將黑斑病病原菌Alternaria brassica(Berk)Sacc.的孢子懸浮液接種于與印度梨形孢共培養(yǎng)兩天后的小白菜葉片上,并于接種后的第一天和第三天檢測(cè)葉片中抗病蛋白基因(Disease resistanceprotein,DRP)的表達(dá),結(jié)果表明:在接種黑斑病菌后的第一天,葉片中的抗性基因的表達(dá)開(kāi)始增強(qiáng),經(jīng)

4、印度梨形孢處理的植株該基因的表達(dá)量高于對(duì)照。但此時(shí)根部該基因的表達(dá)變化并不明顯,與對(duì)照幾乎相同。到了第三天,不論是葉片還是根中的抗病蛋白基因的表達(dá)均急劇上調(diào),印度梨形孢處理的植株的基因表達(dá)量顯著高于對(duì)照。對(duì)病情指數(shù)的考察發(fā)現(xiàn):在第6天,對(duì)照植株已全部被侵染;到了第10天,未定殖印度梨形孢的對(duì)照植株的根、莖全部受到侵染且死亡,而印度梨形孢處理的小白菜只有在葉片上呈現(xiàn)少量病斑。
　　 3.印度梨形孢促進(jìn)小白菜生物量的增加。在共培養(yǎng)的

5、第6和10天,測(cè)量處理和對(duì)照的小白菜的主根長(zhǎng)度、側(cè)根的數(shù)量、平均側(cè)根長(zhǎng)度以及根莖的鮮重得出,在第6天和第1天,較對(duì)照相比,定殖有印度梨形孢的小白菜的主根長(zhǎng)度分別提高了105％和88.99％;側(cè)根數(shù)量是對(duì)照的兩倍;平均側(cè)根長(zhǎng)度分別增加了80.77％和70.33％;根的鮮重分別提高了84.93％和73.09％;莖的鮮重增加了73.64％和107.86％。此外,印度梨形孢還促進(jìn)了小白菜主根的生長(zhǎng)、側(cè)根數(shù)量增加和長(zhǎng)度的加長(zhǎng)、根毛增多等。

6、　　 4.單獨(dú)作用的生長(zhǎng)素在印度梨形孢促進(jìn)小白菜生長(zhǎng)的過(guò)程中無(wú)作用。通過(guò)研究單獨(dú)使用生長(zhǎng)素、印度梨形孢菌絲塊、印度梨形孢細(xì)胞壁提取物和印度梨形孢菌絲水溶物的結(jié)果表明,印度梨形孢菌絲塊對(duì)小白菜的促生作用最為明顯;生長(zhǎng)素單獨(dú)作用只是增加了側(cè)根的生長(zhǎng),對(duì)整體植株的生長(zhǎng)無(wú)作用;細(xì)胞壁提取物和菌絲水溶物對(duì)小白菜的生長(zhǎng)具有促進(jìn)作用,但是效果不如菌絲塊的作用顯著。通過(guò)對(duì)擬南芥中Auxin基因在小白菜中的半定量RT-PCR發(fā)現(xiàn),不論在葉片還是根中,經(jīng)

7、印度梨形孢處理和對(duì)照植株中該基因的表達(dá)量幾乎完全一致。
　　 5.干旱脅迫條件下,印度梨形孢可以通過(guò)提高抗氧化酶活性及干旱相關(guān)基因和蛋白的表達(dá)提高小白菜的抗旱性。用聚乙二醇(PEG)模擬干旱脅迫狀態(tài),測(cè)量過(guò)氧化物酶(POD)、過(guò)氧化氫酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)等抗氧化酶的活性以及干旱相關(guān)基因(DREB2A,CBL1,ANAC072和RD29A)、CAS蛋白的表達(dá)發(fā)現(xiàn),經(jīng)印度梨形孢處理的小白菜的抗氧化酶活性急劇且快速增