外源海藻糖增強(qiáng)煙草對(duì)普通花葉病抗性的研究.pdf

1、煙草花葉病是烤煙生產(chǎn)中主要的病害之一，在國(guó)內(nèi)各煙區(qū)普遍發(fā)生且日益嚴(yán)重。感染煙草花葉病的植株出現(xiàn)生長(zhǎng)困難，畸形、矮化甚至死亡等現(xiàn)象，這給煙農(nóng)造成了極大的經(jīng)濟(jì)損失。花葉病的防治困難，與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)措施防治和化學(xué)制劑相比，利用植物或微生物提取物防治花葉病的方法，以其安全、無(wú)殘留并且經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的優(yōu)勢(shì)越來(lái)越受到關(guān)注。
　　海藻糖是一類廣泛存在于自然界的非還原性雙糖，它具有特殊的理化性質(zhì)可以在高溫、高寒、高滲透壓及干燥失水等脅迫條件下有效地保護(hù)蛋白

2、質(zhì)分子不變性失活，從而維持生命體的生命過(guò)程和生物特征。已有研究證明，海藻糖與植物的抗病和抗逆響應(yīng)有關(guān)。采用轉(zhuǎn)基因技術(shù)增加植物體內(nèi)海藻糖合成，或通過(guò)外源海藻糖處理，都能增強(qiáng)植物對(duì)低溫、干旱、鹽害等非生物脅迫與病害、蟲(chóng)害等生物脅迫的耐受性。但海藻糖能否增強(qiáng)煙草對(duì)普通花葉病的抗性還未見(jiàn)研究。因此，本次試驗(yàn)以心葉煙與K326為實(shí)驗(yàn)材料，檢測(cè)海藻糖在增強(qiáng)煙草抗TMV方面的作用，以及噴施不同濃度海藻糖(10mmol/L和50mmol/L)的煙草在2

3、h和24h時(shí)，煙草葉片內(nèi)POD酶、SOD酶、脯氨酸、丙二醛和可溶性糖含量變化以及APX、RbohD、RbohF基因表達(dá)水平的變化，初步分析海藻糖對(duì)煙草抗逆性與抗病性的影響。同時(shí)通過(guò)氣孔實(shí)驗(yàn)與轉(zhuǎn)錄組測(cè)序?qū)ζ淇共】鼓娴姆肿訖C(jī)理進(jìn)行詳細(xì)分析。
　　結(jié)果分析如下:
　　(1)通過(guò)半葉枯斑法檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，海藻糖具有鈍化TMV、治療和預(yù)防普通花葉病的作用。通過(guò)氣孔開(kāi)度和生理指標(biāo)檢測(cè)，初步認(rèn)為，噴施海藻糖可能通過(guò)激活質(zhì)膜NADPH氧化酶，誘導(dǎo)

4、活性氧的產(chǎn)生，增加滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，誘導(dǎo)PR等抗病相關(guān)蛋白積累，增強(qiáng)煙草的抗病性。
　　(2)通過(guò)轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，海藻糖促進(jìn)煙葉中抗病相關(guān)基因的表達(dá)。在煙草對(duì)海藻糖的前期(2h)響應(yīng)中，出現(xiàn)大量HSP，其中HSP90與disease resistance RPP8-like protein3互作，HSP70與具有抑制促細(xì)胞凋亡BAX基因功能的Bax inhibitor蛋白互作，以及PP2C、LRR-RLK、CaM、-CCCH鋅指域

5、蛋白、JAZ和8'-脫落酸羥化酶等多種抗病蛋白，啟動(dòng)煙草抗病功能。在24h時(shí)，大量抗病蛋白出現(xiàn)，如PR蛋白和WRKY蛋白，從而多方面增強(qiáng)煙葉抗病能力。
　　(3)通過(guò)轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，海藻糖促進(jìn)煙葉中抗逆相關(guān)基因的表達(dá)。海藻糖處理2h后，煙葉內(nèi)HSP、PP2C、CaM、-CCCH鋅指蛋白、JAZ和8'-脫落酸羥化酶等抗逆蛋白的編碼基因表達(dá)，24h后，又有多種受體蛋白酶如F-box protein、Amino acid/auxin