论文部分内容阅读
梨（Pyrus）是我国大宗水果,梨树早期落叶病目前是南方砂梨的主要病害,造成早期落叶的原因有很多,外界气候环境因素,如雨水、极端温湿度、营养元素缺乏、药害和病虫害等。前期研究表明黑斑病和炭疽病被认为是造成早期落叶的主要原因。砂梨是我国栽培梨四大类型之一,主要分布于气候条件温和,雨水充足的南方地区。内源激素乙烯（ethyene,ET）是植物重要激素之一,参与植物叶、花、果发育成熟和衰老,诱导花芽分化和打破休眠等。大量研究结果显示乙烯联合茉莉酸和水杨酸在病原菌诱导的抗病反应中起重要作用。脱落酸（abscisic acid,ABA）在抵御高温、涝害等胁迫过程中作用关键,由此可见,内源激素乙烯可能是调控梨早期落叶的重要激素。鉴于此,我们以砂梨‘翠冠’（P.pyrifolia）为试验材料,外源喷施乙烯促进剂乙烯利（Ethylene,ETH）1-氨基环丙烷-1-羧酸（1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid,ACC）、甲基乙二醛双脒基腙（Mitoguazone,MGBG）以及脱落酸（abscisic acid,ABA）和乙烯抑制剂水杨酸（Salicylic acid,SA）、氨基氧乙酸（Aminooxyacetic acid,AOA）、和1-甲基环丙烯（1-methylecyclopropene,1-MCP）后接种炭疽病,并分析乙烯在‘翠冠’梨树感染炭疽病后的功能。统计并分析每个处理不同时期叶片的病情指数,同时分别测定接种0 d、5 d、25 d和50 d后叶片过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、过氧化氢（H2O2）及内源激素ABA和ET等含量变化。最后,应用荧光定量PCR技术（quantitative Real-Time PCR,q RT-PCR）分析上述对照和7个处理过程中相关内源激素ABA和ET关键基因以及抗病相关基因的表达,主要研究结果如下:（1）通过菌落、菌丝和分生孢子形态结构,结合ITS基因克隆测序后构建系统发育树后显示梨炭疽病菌属于果生炭疽菌（Colletotrichum fructicola）。（2）通过分析经ETH、ACC、MGBG、AOA、SA、ABA、1-MCP7种处理和对照的叶片接种炭疽病后0d、5d、25d和50d的病情指数发现,每一种处理下,叶片病情指数均升高,但最低的是经ACC处理的,其次是经ETH和SA处理的,病情指数最高的是经AOA处理的,是经ACC处理的两倍。（3）通过对叶片中内源H2O2含量,POD、SOD和CAT酶活性测定后结果显示,病菌侵染后,经ETH、ACC、MGBG、AOA、SA、ABA、1-MCP7种处理和对照处理后的叶片中的H2O2含量和POD、SOD酶活性均显先上升后下降的趋势,而CAT酶活活性的变化则表现为一直降低。H2O2含量和POD、SOD酶活性同为在接种炭疽病后25 d时达到最大,CAT的酶活性则在接种炭疽病50 d时,即叶片完全发病后达到最低。（4）通过对梨叶片5种内源激素含量的测定结果显示,对于叶片中ET的含量,接菌后不同处理的变化规律基本一致,同为逐渐增加的趋势,对于ETH、MGBG和ACC处理的叶片ET的含量要比其它处理过后叶片中的含量要显著增加;接菌后对照处理和1-MCP处理叶片中ABA的含量变化规律一致,为先增加后减少,而对于其他6种处理叶片中ABA的含量变化规律相同,为一直增加;对于接菌后不同处理的叶片中GA的含量,对照处理、MGBG和ABA处理后叶片中的含量一直增加,而其他处理过后叶片中GA的含量基本为先增加后减少的趋势;叶片中SA的含量,AOA处理、SA处理和1-MCP处理过后含量为一直增加,对于MGBG处理叶片中SA的含量变化变化规律显“N”字型,其余处理后显先增加后减少的趋势;对于接种后不同处理叶片中IAA的含量而言,对照处理和7种不同处理过后,叶片中的含量一直减少。（5）相关基因的差异表达分析结果显示:当接种炭疽病后,SA处理后叶片中PR1和NPR1两个基因的表达量都显著要比对照和其它处理的表达量要高的多,特别是PR1基因的表达量最为明显。同时,经过ACC处理的叶片,PR1、NPR1、TGA1和BG四个基因的表达量也比对照和其它处理的表达量高。对于乙烯合成过程中的EIN3、ERF1和ACS基因在ACC处理后叶片中的表达量也是显著增加,且增长的速率要比对照和其它处理高的多。