根皮苷和阿魏酸对苹果灰霉病抗性防御系统的影响

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酚类是植物次生代谢形成的一系列物质,具有抑菌、抗氧化和清除自由基能力,被认为是植物体最普遍的抗性相关物质。根皮苷和阿魏酸作为重要的酚类物质因其生理生化性质而在植物抗病过程中发挥重要作用。因此,试验以培养基体外接种Botrytis cinerea 确定直接抑菌效果,预试验筛选得到活体试验的最佳浓度。以所筛选浓度的根皮苷和阿魏酸溶液浸泡处理?粉红女士?苹果20 min,清水浸泡为对照,诱导12 h,损伤接种B. cinerea,定期统计发病情况并取样测定灰霉病抗性防御系统中相关酶活性和相关物质含量。结果表明:  1.根皮苷可直接抑制B. cinerea的体外生长,且随着培养基中根皮苷浓度的增加,抑制效果越来越强,当根皮苷浓度达到1.0 g/L时,培养基上不再有B. cinerea菌落的形成,即1.0 g/L为根皮苷对B. cinerea的最小完全抑菌浓度。  2.1.0 g/L根皮苷处理可显著降低?粉红女士?苹果果实灰霉病发病率,抑制病斑直径扩展(P<0.05),并诱导了果实抗性防御系统中苯丙烷代谢途径和木质素合成途径相关酶活性的变化。其中苯丙烷代谢途径中的苯丙氨酸解氨酶(PAL)、肉桂酸-4-羟化酶(C4H)和多酚氧化酶(PPO)在整个观察期都较对照组高,有效促进了果实总酚和类黄酮的积累转化,从而对B. cinerea起直接抑制作用。木质素合成途径中4-香豆酰辅酶A连接酶(4CL)、肉桂酰辅酶A还原酶(CCR)和肉桂醇脱氢酶(CAD)活性在前期较对照显著增加,中间有所降低,后期继续呈现上升趋势。处理组漆酶和过氧化物酶(POD)活性整体较对照组高,有效促进了木质素最后一步的合成,增加了木质素的积累,阻碍B. cinerea继续入侵。根皮苷处理还增加了谷胱甘肽(GSH)和抗坏血酸(ASA)含量,并有效降低了过氧化氢(H2O2)含量和超氧阴离子(O2·-)产生速率,因而果实细胞膜脂过氧化程度变小,果实衰老死亡速率减缓,抗性增加。  3.阿魏酸具有抑制B. cinerea生长的能力,随着培养基中阿魏酸浓度的增加,抑制效果越来越显著,当阿魏酸浓度达到0.80 g/L时,B. cinerea的生长完全被抑制,且这种抑制作用是直接的,并非由改变B. cinerea生长环境而引起。  4.阿魏酸处理刺激了苯丙烷代谢途径酶活性的升高,从而使得总酚和类黄酮的含量积累增加。同时还诱导了木质素代谢途径酶活性的改变,木质素合成增加,因而发病率和病斑直径降低。此外,阿魏酸处理使得GSH和ASA含量增加,H2O2含量和O2·-产生速率降低,丙二醛(MDA)生成量减少,果实抗性防御系统加强,灰霉病抗性增加。
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