銅素處理促進大白菜芝麻狀斑點病發(fā)生的生理生化機制研究.pdf

1、銅作為一種重要的營養(yǎng)元素廣泛存在于植物中。銅是植物生長發(fā)育中起到重要作用的必需微量元素之一，是許多重要代謝酶的必要組成部分或輔酶。近年來，隨著人類活動的不斷開闊，工業(yè)礦產(chǎn)開采的不斷深入，工業(yè)“三廢”的隨意處理排放及銅制劑農(nóng)藥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的廣泛應(yīng)用，致使土壤銅含量超標，并成為人們?nèi)找骊P(guān)注的話題。銅在植物體內(nèi)具有累積性，過量銅的累積對植物的生長、發(fā)育、品質(zhì)和產(chǎn)量會產(chǎn)生一些負面影響，嚴重時會造成減產(chǎn)，甚至絕收，而且過多的銅會通過食物鏈進入人體

2、，對人類的身體健康產(chǎn)生潛在的危害。銅過量對植物的危害是多方面的，前人對銅過量危害從植物生長發(fā)育、光合作用、膜透性、抗氧化酶活性等角度進行了具體研究。
　　大白菜(Brassica campestrisL.ssp.pekinensis)是我國人民比較喜聞樂見的蔬菜之一。但是目前大白菜的品質(zhì)受芝麻狀斑點病的影響十分嚴重，嚴重制約了我國大白菜產(chǎn)品出口產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，并使種植者遭受巨大的經(jīng)濟損失。大白菜生理病害——芝麻狀斑點病，發(fā)生在大白菜葉

3、柄及葉脈上，發(fā)病部位出現(xiàn)大量黑色或黑褐色芝麻狀斑點，且主要集中在葉柄的表皮細胞，嚴重影響了大白菜的外觀品質(zhì)和商品價值。目前對芝麻狀斑點病的發(fā)病機理研究尚無較確切的認識，有研究認為大白菜體內(nèi)銅的富集能影響到病癥的發(fā)生程度，但缺乏實際試驗加以驗證。在大白菜的實際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，種過果樹或楊樹等施用波爾多液或其他含銅殺菌劑的地塊大白菜芝麻狀斑點病發(fā)生往往較嚴重，經(jīng)檢測這些地塊土壤有效銅含量高，嚴重地塊有效銅含量達到12.7mg·kg-1。

4、　　本研究選用對芝麻狀斑點病不同抗性的大白菜品系為試材，在無土營養(yǎng)液栽培和田間土壤栽培的條件下進行外源銅素處理，對銅處理后的大白菜植株進行生長指標和抗病性調(diào)查，研究了銅處理大白菜芝麻狀斑點病的生理生化機制，以期為大白菜芝麻狀斑點病的防治提供理論依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:
　　1.在水培條件下以C24、03B9為試材，田間土壤栽培條件下以87-114、青研桔紅1號、青研早9號、C24、03B9為試材，施加外源銅素處理后，對芝麻狀斑點病

5、的發(fā)生情況進行了調(diào)查研究和抗性評價。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，施加銅素處理后，芝麻狀斑點病的病情得到明顯的促進，且葉柄黑點發(fā)生數(shù)量及發(fā)生面積等病癥發(fā)生情況與銅處理濃度呈正相關(guān)。表明銅素能夠誘導大白菜芝麻狀斑點病的發(fā)生。
　　2.研究了外源銅素處理對大白菜植株生長指標和物質(zhì)含量的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，水培施加銅素處理后，銅濃度處理對大白菜全株鮮重和根鮮重表現(xiàn)出低濃度促進-高濃度抑制的作用效果，且不同品系的大白菜對銅的閾值不同，當銅濃度高于0.5 mg·L

6、-1時03B9品系的鮮重及根重明顯下降，C24品系在銅濃度高于1mg·L-1時鮮重和根重受抑制下降。銅濃度處理降低了葉片葉綠色素的含量，但各色素含量受銅影響的程度沒有較大的區(qū)別。隨著銅濃度的升高，葉片銅的含量增加，但隨著處理時間的延長銅含量基本保持恒定，病癥發(fā)生較輕的品系鈣含量增加，病癥發(fā)生重的品系鈣含量下降。
　　3.研究了外源銅素處理對大白菜葉柄氮代謝途徑谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸脫氫酶(GDH)活性的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，銅濃

7、度處理明顯影響了氮代謝相關(guān)酶的活性，正常的代謝途徑因此發(fā)生紊亂。隨著銅濃度的升高GS活性比對照明顯降低，而處理后期GDH活性明顯升高。表明氮代謝與芝麻狀斑點病的發(fā)生有關(guān)。
　　4.研究了外源銅素處理對大白菜葉柄苯丙烷代謝的影響。結(jié)果表明，大白菜葉柄苯丙氨酸解氨酶(PAL)、酪氨酸解氨酶(TAL)、多酚氧化酶(PPO)活性，以及總酚、木質(zhì)素含量隨著銅素的添加和處理時間的延長發(fā)生了明顯變化，病癥發(fā)生較輕的品系表現(xiàn)出更強的抗性反應(yīng)，而病