（植物病理学专业论文）β氨基丁酸诱导番茄根部基因的表达及其功能初步分析.pdf

摘要 近2 0 年来，随着设施蔬菜栽培在我国的迅速发展，番茄根结线虫的发生区域不断扩大( 如 在辽宁省沈阳市郊区露地已发生北方根结线虫病) ，危害日趋严重，其产量损失达3 0 5 0 ， 严重的5 0 以上。由于缺乏番茄高抗根结线虫的品种，生产上主要采用甲基溴土壤熏蒸或高 毒、高残留化学杀线剂防治线虫的危害，对产品和环境均造成严重的污染，根结线虫的危害已 成为制约我国无公害番茄生产可持续发展的突出问题，亟待研究开发可持续、环保型控制技术。 近年来研究表明，b 氨基丁酸( b a b a ) 具有高效的诱导抗病作用，在抗线虫方面，已有多篇 文章报道了b a b a 具有诱导农作物或蔬菜防御线虫瘸效力，但有关b a b a 诱导植物抗线虫的 作用机理还不清楚，若能从基因表达调控的角度研究分析植物应答b a b a 诱导的分子机制， 则有助于认识b a b a 的诱导抗病作用，为开发利用b a b a 诱导植物抗病潜能，创新有害生物 综合治理途径与技术奠定理论基础。 本研究以番茄为材料，利用c d n a a f l p 这一基因转录谱分析技术研究番茄根部组织应答 b a b a 诱导后基因转录谱。从显示出的约5 0 0 0 个转录基因片断( t r a n s c r i p t - d e r i v e df r a g m e n t s ， t d f s ) 中，发现了2 3 个转录上调基因片段，6 个转录下调基因片断。经过克隆测序，最终获 得了1 2 个b a b a 诱导上调基因片断的序列，其中有3 个差异明显的t d f s 的序列长度一致， 序列同源性达9 9 。用r t - p c r 对此序列进行表达分析，结果显示此序列确是b a b a 诱导特 异性基因，水处理不能诱导该基因表达，而b a b a 能大量诱导其表达。对此序列进行r a c e ， 最终获得部分3 c d n a 序列。在此基础上，利用n c b i 上g e n e b a n k 、c d d 等公共数据库进行 生物信息学分析和功能预测。 研究结果表明：b a b a 诱导植物根部抗病机制涉及植物多方面生理生化反应，多个功能不 同基因参与控制。本研究所得的1 0 个基因片断经过生物信息学分析和功能预测湘当一部分序 列的同源基因是植物体在抗病、抗逆反应中的表达标签序列，根据功能可将其分为五类。第一 类是防御反应基因，b i f1 3 ，b i f1 4 预测为病程相关蛋白基因p 6 9 家族成员，它们具有蛋白水 解酶功能，所占比例2 0 ；第二类是转运蛋白基因，b i f2 ，b i f3 、6 、1 7 ， b i f4 ，负责细 胞内外离子、水和小分子物质的跨膜运输，所占比例3 0 ；第三类是信号传导蛋白，b i f5 ， c a 2 + 绑定蛋白，它结合游离c a 2 + 是c a 2 + 信号传导途径上重要的功能蛋白，所占比例1 0 ；第 四类，分子伴侣蛋白b i f l ，协助蛋白质的复性，所占比例1 0 ：第五类即功能未知基因，b i f l 0 、 1 i 、1 2 ，所占比例3 0 。 以b i f l 7 序列为基础，用r a c e 方法，得到部分b i f l 73 c d n a 序列，长度为9 6 2 b p 。b l a s m ， b l a s t p ，c d d 分析显示此基因可能是c a 2 + 转运a t p a s e 基因( 质膜型) ，在茄科类植物中此序列 没有同源序列，可能是首次发现的茄科植物质膜型c 一+ 转运a t p a s e 基因。 关键词：番茄，b 氨基丁酸， c d n a - a f l p ，诱导抗病性 a b s t r a c t w i t ht h er a p i de x p a n s i o no fg r e e n h o u s et e c h n o l o g y , t h er o o t - k n o tn e m a t o d e ( m e l o i d o g y n es p ) h a sb e c o m et h em a j o r p a t h o g e n st h a tt h r e a tt h eq u a l i t i e sa n dr e p r o d u c f i v i t yo f t h et o m a t op r o d u c t i o n d u r i n g t h ep a s t2 0y e a r s ，1 3 - a m i n o b u t y r i ca c i d ( b a b a ) h a s b e e np r o v e dt oh a v ea l le f f e c t i v ei n d u c e d r e s i s t a n c ea g a i n s tab r o a ds p e c t n l mo fp a t h o g e n si na g r i c u l t u r a lc r o p sa n dv e g e t a b l e s ，m o r e o v e ri n r e s i s t a n c ea g a i n s tr o o t - k n o tn e m a t o d e ，b a b ah a sb e e nv e r i f i e do n eo ft h em o s te f f e c t i v ea b i o t i c e l i c i t o r sa m o n gs a l i c y l i ca c i d ，j a s m o n i ca c i da n ds oo n a l t h o l a g ht h ep h e n o m e n o nh a sl o n gb e e n k n o w n ，t h eu n d e r l y i n gm e c h a n i s m sa l ep o o r l yu n d e r s t o o d a tt h eb i o c h e m i c a la n dm o l e c u l a rl e v e l i f t h en e wm e t h o d sa r ec a r r i e do u to nt h er e s e a r c ha tt h el e v e lo fg e n ee x p r e s s i o n ，t h ec o n c e p to f t h e i n d u c e dr e s i s t a n c eb yb a b a w i l lb em o r ec l e a ra n dt h ep o t e n t i a lo fb a b a i n d u c e d r e s i s t a n c ec o u l d b eb e t t e ru t i l i z e d e d n a a m p l i f i e df r a g m e n tl e n g t hp o l y m o r p h i s ma n a l y s i s ( e d n a a f l p ) w a s u s e dt od i s p l a y t r a n s c r i p t sw h o s ee x p r e s s i o ni sr a p i d l ya l t e r e dd u r i n gt h et r e a t m e n to f s o i ld r e n c ho f1 3 - a m i n o b u t y r i c a c i df b a b a ) t ot o m a t o ( l y c o p e r s i c o ne s c u l e n t u m 三) r o o t s a m o n g5 ，0 0 0t r a n s e r i p t - d e r i v e d f r a g m e n t s ( t d f s ) ，2 3s h o w e di n c r e a s e da b u n d a n c e a n d6s h o w e dd e c r e a s e da b u n d a n c e b y c l o n e a n ds e q u e n c i n g ，t h es e q u e n c e so f1 2t d f sw e r eo b t a i n e da n d3o ft h e ma r ea l ls 廿o n g l yi n d u c e da n d h a v es a n l el e n g t ha n dh a v et h ei d e n t i t yo f9 9 r e v e r s et r a n s c r i p t i o n p c ra n a l y s i sw a sc a r r i e do u t 谢t 1 1 山e s et h r e es a m et d f s t h er e s u l tc o n f i r m l e i rc d n a a f l pd i f f e r e n t i a lp a t t e r n b yr a c e p a r t i a l3 e d n as e q u e n c eo f t h e m w a so b t a i n t h e n9o f e s t sa n da3 c d n as e q u e n c ew e r ea n a l y z e d u s i n gm e t h o d s o f b i o i n f o r m a t i c s r e s u l t so fb l a s ta n a l y s i si ng e n b a n ks h o w e dt h a tt h eb a b a i n d u c e dr e s i s t a n c e i n v o l v e sm a n yp r o c e s s e so fp l a n tb i o c h e m i s t r ya n dp h y s i o l o g ya n da r ec o n t r o l l e db y m u l t id i f f e r e n tg e n e si np l a n t ah i g hp e r c e n t a g eo ft h ed i f f e r e n t i a l l yr e g u l a t e dt d f s i d e n t i f i e di nt h i s s t u d yh a sh o m o l o g y t o g e n e sc o m m o n l yr e g u l a t e dd u r i n gp l a n t d e f e n s e s t r e s sr e s p o n s e s a c c o r d i n gt ot h ef u n c t i o n so f h o m o l o g yg e n e s ，t h e s e1 0t d f s c o u l db ed i v i d e di n t o5g r o u p s f i r s tg r o u pa r er e s i s t a n tg e n e ss u c ha sp a t h o g e n e s i s - r e l a t e d p r o t e i n s ( p r ) ，b i f l 3 ，1 4a r em e m b e r s o f ap r p r o t e i nf a m i l yp 6 9 s e c o n dg r o u p a r et r a n s p o r t e r s ，b i f 2 ，3 ，6 ，1 7 ，4h a v eh o m o l o g i e st og e n e sa l lr e s p o n s i b l ef o rt r a n s d u c t i o na c r o s sm e m b r a n es y s t e mo f l i t t l em o l e c u l a rm a t e r i a l ss u c ha sh 2 0 ，c a 2 + a n da n t i - f u n g a la g e n t s n l 矾g r o u pi ss i g n a lt r a n s d u c t i o n p r o t e i n s b i f 4w a sf o u n d t oh a v eah i g hh o m o l o g yt oc a z + - b i n d i n gp r o t e i nw h i c hi s a ni m p o r t a n t e l e m e n ti nc a 2 + s i g n a l i n gp a s sw a y f o r t hg r o u pi s m o l e c u l a rc h a p e r o n ep r o t e i n ，w h i c hh e l pk e e p a c t i v i t yo fc e r t a i np r o t e i n su n d e rs t r e s sc o n d i t i o n f i 触g r o u p sa r et h o s et h a th a v en oh o m o l o g y t o k n o w ng e n e s ，b i f l 0 ，1 l ，1 2 b yr a c e ，w eg o tp a r t i a l3 e d n as e q u e n c eo fb i f l 7 ，9 6 2 b p a n a l y s i so f b l a s m ，b l a s t pa n d c d ds h o w e dt h a tt h eg e n ei s m o s tp r o b a b l yt h eg e n ec o d i n gt h ec a l c i u m t r a n s p o r t i n ga t p a s e i i ( p l a s m am e m b r a n e - t y p e ) a n di n t h ef a m i l yo fs o l a n a c e a e ，n oh o m o l o g yg e n e so fp mt y p e c a l c i u m - t r a n s p o r t i n ga t p a s eh a s b e e - v e rr e p o r t e di bp u b l i cd a t a b a s eb e f o r e k e yw o r d ：t o m a t o ，t 3 - a m i n o b u t y r i ca c i d ( b a b a ) ，c d n a a f l 只i n d u c e d r e s i s t a n c e i i i 论文评阅入 黄荣蜂：中国农业科学院生物技术研究所 郭泽建：孛嚣农她大学 答辩委员会主席 研究掇 教授 刘奁患：孛阑科学院微生物所 研究员 答辩委员会成员： 简恒： 彭德蔻： 赵廷墨： 王晓鸣： 剐杏怠； 答辩时间 2 0 0 5 年6 曩2 4 毯 中谶农业大攀 孛蠲农监秘学貌援辫保护研究所 中灏农她科学院植物傈护研究掰 孛溪农业科学院品种资源研究魇 中黧科学院徽生物所 教授 研究员 研究员 研究员 研究员 缩略词表 b a b a ：8 一氨基丁酸( 1 3 - a m i n o b u t y r i c a c i d ) c a m ：c a l m o d i n c d d ：c o n s c r v e dd o m a md a t e b 雌e c d n a - a f l p ：c d n a a m p l i f i e df m g m e ml e n g t hp 赜滞。麟i s ma n a l y s i s d d r t - p c r ：m r n ad i f f e r e n t i a ld i s p l a yr e v e r s e t r a n s c r i p t i o np c r d r r ：d i l l o t h r e i t o l e t ：乙烯( e t h y l e n e ) g s p ：g e n e s p e c i f i cp r i m e r j a ；茉莉酸( j 黼m o m ca c i d ) k b ：k i l o b ep a i r s k d a ：k i l o d a l t o n s o 。p ：光密度缓( o p t i c a ld s 矗y ) p r ：病程相关( p a t h o g e n e s i s - r e l a t e d ) r a c e ：r a p i d a m p l i f i c a t i o no f c d n a e n d s r a p d ：r a n d o m l ya m p l i f i e dp o l y m o r p h i cd n a 秘：每分镑转数( r e v o l u t i o n sp e r m m u m ) f m p c r ：r e v e r s e t r a n s c r i p t i o u - p o l y m e r a s ec h a i nr e a c t i o n s a ：水杨酸( s a l i c y l i c a c i d ) s a r ；s y s t e ma c q u i r e dr e s i s t a n c e s s h ：s u p p r e s s i o ns u b t r a c t i v eh y b r i d i z a t i o n t d f s ：t r a n s c r i p t - - d e r i v e df r a g m e n t s u p m ：u n i v e i s a lp r i m e rm i x v 1 独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知除了文中特别加 以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己缀发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国农业科 学硫或其它教育机构的学位或证啪而使用过的材料，与我一同工作的问志对本研究所傲的任何贡献均已谯 论文孛作了臻雅趣说臻著表示 谢意。 研究生签名； 静暂 时间：如口5 年莎郧口 | 关于论文使用授权的声明 本人完全了解中国农业科学院有关保留、使用学位论文的规定，即：中国农业 摹萼学院喜毅擦黧送交论文静笈露 孛翻磁盘，允诲论文被套耀羁氆阕，可以采用影印、 缩印或扫播等燕制手段保存、汇编学位论文。同意中国农业科学陵可以用不同方式 在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。 碴 密的学位论文在麟密活斑遵守北协议) 研究生签名： 导师锻名： 青 以轧 时间：聊笋年6 月弓d 日 时间：a 姆广年后月? 口曰 蒋驴 ，y 中国农业科学院硕士学位论文 第一章文献综述 第一章文献综述 1b 一氨基丁酸( b a b a ) 诱导植物抗病作用的研究进展 b 氨基丁酸( b a b a ) 是从经暴晒的番茄根系中分离得到的一种次生代谢非蛋白氨基酸。 1 9 6 0 年，o o r t 等最早发现用b a b a 处理番茄植株后能诱导番茄对晚疫病( p h y t o p h t h o r a i n f e s t a n s ) 的抗性( o o r tajp e ta l ，1 9 6 0 ) ，随后p a p a v i z a s 等又观察到b a b a 具有高效诱导豌豆抗黑根病 ( a p h a n o m g c e se u t e i c h e s ) 的活性，其诱抗效果高于一氨基丁酸( a a b a ) ( p a p a v i z a s gc ，da 1 ，1 9 6 3 ) ； 进一步研究还发现b a b a 能诱导多种作物产生对多种病害的抗性。近年来利用拟南芥突变体作 为试验材料开展b a b a 诱导植物抗病性的研究，越来越显示出b a b a 作为一种高效、广谱的 非蛋白氨基酸植物诱抗剂的潜能，成为人们注视的焦点。本文主要介绍b 氨基丁酸诱导植物产 生获得性抗病性的研究进展，为氨基酸生物农药的研制和开发利用提供依据。 n 珏2 人嘣- , f 叫哪v v 1 瑾铲 m i 洲h u t ，n ct c i dd l p l t o 。n b u t r f4 tt c i 4 m i n a - n - b u l g l lc c d ba日ab g a b a 图1 - 1 ：b a b a 及它的两个同分异购体a a b a 、g a b a 1 1b a b a 对植物的诱导抗病作用 i i 1b a b a 的广谱诱抗活性 多年研究表明，b a b a 具有广谱的诱抗活性，对茄科、葫芦科、菊科、豆科、十字花科、 禾本科、锦葵科、蔷截科等一年生或多年生、单子叶或双子叶植物均具有很强的诱抗作用，可 诱导这些植物抵抗由卵菌、真菌、细菌、病毒和线虫引起的病害( 表1 1 ) ，保护植物的叶部、 根部和果实免受病害为害( j a k a b g d m ，2 0 0 1 ，x i eb i n g - y a n ，e ta 1 ，2 0 0 2 ) 。 温室和田间的应用效果证明了b a b a 在许多怍物上的广谱诱导抗病作用。如以色列连续3 年对b a b a 田间控制葡萄霜霉病( p l a s m o p a r av i t i c o l a ) 的效果进行了检测，结果表明用浓度为 串鹫农盈誊 学院臻二b 学垃论文 第一耄文簌综述 o 1 和0 2 的b a b a 控制葡萄霜霉病的效襞分剐达到6 0 羊9 2 ，与常用杀蕴剂甲霜镐 ( r i d o m i l c 由款防效稳经，显蔫俊予三乙骥酸锻( f o s e r y i a i ) 、炎蕴丹f 恕l p e t ) 秘苯芽噻睦类溯镧 ( b t h ) ( r e u v e nm ，e ca l ，2 0 0 1 ) ：z h a n g 等在盹较b a b a 、永辆黢( s a ) 、2 , 6 二辍异烟酸( i n a ) 、 b 1 h 温室诱导花生抗叶斑病( c e r c o s p o r i d i u m p e r s o n a t u m ) 的试验中，发现b a b a 是这几种诱 抗荆中唯一一种莉效控制叶斑瘸的化合物( z h l gs ，na l ，2 0 0 0 ：鹦扑在田间结合满灌每隔2 周用 b a b a ( 1 m g m 1 ) 怒理蓬撩1 次，霉毒效控翻嚣鹰接萎病( m o n o s p o r a s c u s c a n n o n b a l l u s ) 瓣 危窖( c o h e ny ，2 0 0 2 ) ；还有研究表明，b a b a 不仪其有持久诱抗能力，而且还髓促进植物的营释 生长和生殖生长( s h a i l a n * s ，e ta 1 ，2 0 0 0 。这些结果都说明了b a b a 是一种能够诱导多种植物产生 ，“谱抗病反应的他台物。 l 1 2b a b a 对植物线虫的诱抗灞性 在一些常见的植物诱抗剂中，8 一氨基丁酸对线虫病害的诱抗效果突出。o k a 等研究发现， 爆懿基丁酸a 、y 三种异构体、水杨酸、莱麓酸和茉莉酸甲酯等诱导番赭对瓜哇根结线融 ( m d a v a n i c a ) 摭性，证疆一懿基丁酸是难一薅生甥活性耱袋，一氨基丁酸、莱蔫酸学酶仪 具有较低的生物活性，植物抗病信号传导倍号分子水杨酸和茉莉酸无诱导抗线虫活睫 ( o k a ，y , c o h e l l y 1 9 9 9 ) 。随后，o k a 等又研究了b 一氨基丁酸尉小麦线虫的诱导抗病性，结聚 汪安b a b a 对小麦根结线虫病和腿囊线虫病都礴鹦显诱抗作用。( o k a y , c o h e n y 卫0 0 1 ) 。 1 1 3b a b a 与萁他化合物的互怍增效作用 b a b a 与多种杀菌剂、植物激活剂( c o h e n y ，2 0 0 1 ) 和促进植物生长的根瘸菌g p r ) ”馄用具 露踅传增效的作搦。据报道b a b a 与氢氧化钢( c o p p e rh y d r o x i d e ) 、霾骣氯, ( c y m o x a n i l ) 、三己 黼酸铝( f o s e t y l - a 1 ) 、媾酰吗释( d i m e t h o m o r p h ) 、代森锰锌( m a n c o z e b ) 、百菌清( c h t o r o t h a l o n i l ) 、灭 菌丹( f o l p e t ) 、甲耩灵( m e t a l a x y l ) 、b t h ( b i o n ) 等混用能明显提高糟茄抗晚疫瘸，烟草、葡萄、黄 瓜抗霜霉病的能力( c o h e ny ，2 0 0 2 ) ；与三唑类杀荣剂混用抗白粉病的能力显著搬高( c o h e n _ y i ，2 0 0 2 ， c o h e ny ，1 9 9 8 ) 。翔在控裁小麦囊粉瘸的试验中，革独蓬霜秀巧唑( p r o p i c o n a z o l e 0 。5 g m 1 ) 窝b a b a ( 2 5 0 9 9 m 1 ) ，自粉病盼侵染率仪分别降低2 5 和1 7 ，若姆瓶种成份混合使糟，m g 馒染章降 低达8 7 ；同样将b a b a 按不同比例同甲霜灵、b t h 混合后用于防治烟草霜艨瘸( p e r o n o s p o r a t a b a c i n a ) ，在混荆施用浓度小予革剂单独施用浓度的情况下，防治效果远远超出了单剂的防效， 糍遮9 g fc o h e f ly ，2 0 0 2 ) 。舅努b a b a 与魏乙酝咒丁囊( e h i t o s a n ) 漏焉薅燕剿马铃薯块茎纛效 瘸( f u s a r i u ms a m b u c i n u r a ) 有增效的作用( g r e y e r b i e h l ja ，e ta 1 ，1 9 9 8 ) ；与亚磷酸钾( p o t a s s i u m p h o s p h i t e ) 互作则可有效控制番滞和黄瓜根结线嫩( m e l o i d o g y n ei n c o g n i t a ) 为辔o k ayc o h e ay ， 2 0 0 1 ，o k a ye ta 1 ，2 0 0 0 ；由此可见，b a b a 与化食物的协同增效防病作用具有广阔的应用前景， 镶互捧鳇毫琏瑾滏寒搽鹱，喜德避一步磷究。 袭1 b a b a 诱肆植物抗瘸性的抗茁谢 ! 墅! ! 鲤笾竺 垮簿薯p 幽静p h y t o p h t h o m 河黏船舯藏病萤霉；a l 辅m 撕as 。l a l 】i 笳嚣辩擅：f u s 撕u 啪 s a m b u c i n u m 接骨术键孢蓠 番茄t o m a t o 辣敬p e p p e a - 赏氟c u c u r r 。b e r 藐棒菜c a i a l i f l o w e r 莴苣l e t t u c e 椰菜b r o c c o i l + 火头菜 k o h l r a b j 甜蹑m d o s 强_ l 莰w a t e r r a e l o l l 攒兰芥a r a b i d o p s i s 烟草t o b a c c o 囊跨葵s u n f l o w e r 壤乃馨c a m a t i o i l 祷类c e r e a l s ( 小麦w h e a t 、 燕爱o a t s 、走麦b a r l e y ) 置米m a i z e ，j 、米p e a rm i l l e t 魏鹱p e a 花生p e a n u t 谁糖g r a p e s 苹豢a p p l e f r a i t 擒藏c o r o l l p h y t o p h t h o r ai n f e s t a n s 致麟接霉：b o t r y a sc i n e m a 襄葡萄穗? x a n t h o m o n a s v e s i c a t o t a 疤病黄单臆秆麓? a 淑一“辨o x y s p o r u m f s p d y c o p e r s i c i 番茄尖镰艳菌 番茄专他擞二c l a v i b a c t e rm i c h i g a n e n s i s 密执蜜棒杆菌jm e l o i d o g y n e j a v a n i g x t m 爪哇根锚线虫 c o l t e t o t r g c h u me 船蒜熬翔盘豫；p h y t o p h t h o r ac a p s i c i 簸搬燕霉 p s e u d o p e r o n o s p o r ac u b e n s i s 古巴假耩霉畿s p h a e r o t h e c af g l i g i n e a 单丝壳自糟 薄? c o t t e t o t r i c h u ml a g e n a r i u m 蘸芦科粼盎斑；p s e u d o m o n a sl a c h r y r a a n s 丁营骥 单胞杆蔚黄瓜角斑瘸数病燮种? 朋e l o i d o g y n e 扣v a n f c u r a 爪哇根结线虫ib o t r y 晰 c i n e , a 敷麓萄孢 p e m n o s p o r ap a r t t i c a 寄燕藉霉毽jp s e u d o m o n a sg a a 唰n a l i s 边缘程革艇麓； p s e u d o m o n a sf l n o r e s c e n s 荧兜簌单照麓? e t 喇n i ac a r o t o v o “ls u b s p , c a r o t a v o r a 胡萝h 较腐欧氏杆菌胡萝h 软腐亚斡 b r e m i ai n e t u c a e 莴藏盘梗霉 4 l t e r n a r f ab r a s s i c i c o l a 蔷蓉链格燕? p e r o ”o s p o r a p a r a s i t i c a 寄生霾霉藿 p s e u d o p e r o n o s p o r ac u b e n s i s 吉巴强耩撵蘸；f u s a r i u mo x y s p o n _ f m f , s p ，m e l o n l s 臭 镰孢菌甜瓜专化型? m o n o s p o r a s c u sc a n n o n b a t l u s 坎诺麟胞菌 f u s a r u m 叼审。麒卅书蝴挪西瓜尖链毪麓 p e r o n o s p o r ap a r a s i t i c a 窿燕藉霉醣b o t r v t i sc 捕e r e y a 菇落萄斑? p s e t t d o m o n a s s y d n g a e p v t o m a t o 鬻菸照单胞营 p e m n o s p o r at a b a c i n a 烟草精霉jp h y t o p k t h o r a p a r a m t i c ap a r n i c o t i a n a e 寄生接 霉jt m v 烟草华叶绱撵 p l a s m o p a r ah a t s t e d i i 尚露饕萃轻霉? p u c c i n i ah e l i a n t h 淘登葵横锈蘩 f u s a r i u mo x y s p o r u m f s p d i a n t h i 尖攮刀籀 h e t e m d e r a l a l i p o n s 耱囊线虫ih e t e r o d e r a 口蝴8 9 禾爸袭耀囊线鱼 f u s a r i u mm o n i t i f o r m e 串豫瓣握甍 s c t e r o s p o r a g r a m i n i c o t a 秉生指梗霉 a p h a n o m ) q ：e se u t e i c h e s 摄蕊丝囊霉 c e m o s p o r i d i u m p e r $ o n a t u m 球座尾孢 p l a s m o p a mv i t i c o l a 葡萄生单轴霉 i r e m a r i aa t t e r m t a 细交链惩 f u s a 打u r no x y s p o r u m f s p v a s i n f e c t u m 辣擞镰孢霉；v e r t i c i l l i u md a h l i a e 夫耐花输 梭糟 1 2b a b a 的使用方法及在植株体内的吸收、运转和代谢 1 2 1b a b a 处理时间、方式及有效使用浓度 b a b a 的处理方式多种多样，常见的有喷雾、灌根和浸种，也可将b a b a 粉剂直接撒入土 壤，或采用茎部注射，或将裸露的根、剪切的茎、叶直接浸于b a b a 溶液中。将叶片漂浮在 b a b a 溶液中也是一种有效便捷的方法，可用于研究各种b a b a 衍生物的有效性和各种化台物 对b a b a 诱导抗性的可逆程度。b a b a 不同的处理方式对抗性的持续期有不同的影响，采用叶 面喷雾法处理番茄，1 次喷雾诱导番茄抗晚疫病的持效期达1 2 天( c o h e n y ，1 9 9 4 ) ；采用浸种法， 诱导玉米抗霜霉病的有效期达3 0 天( s h a i l a s r l * s ，e ta 1 , 2 0 0 1 ) 。 b a b a 诱导获得的保护效果与使用浓度相关，低浓度只诱导局部抗性，高浓度可诱导系统 抗性。如用高于1 0 0 0 p 咖l 的b a b a 诱导辣椒抗疫病、番茄抗晚疫病，其诱抗效果达9 1 9 7 ， 处理植株的病斑小且发展缓慢；b a b a 浓度低于5 0 0 i _ t g m l 时，番茄植株上下部叶片受到保护， 但中部叶片发病严重，在辣椒上使用则诱抗效果更低。在可控的条件下，要获得高效的诱导抗 性( 9 0 ) ，所需的b a b a 使用浓度还取决于寄主、病原物及施用方式口。通常喷叶处理的浓 度( 2 5 0 1 0 0 0 i _ t g m 1 ) 比灌根处理的浓度( 2 0 , , - 1 0 0 9 9 , m 1 ) 要高，这可能因为根部吸收能力大于 叶部吸收的原因：而浸种处理需要的浓度要求最高，通常达到0 5 9 仁1 s h a i l a s r e es ，e ta l ，2 0 0 1 ， c o h e ny 1 9 9 6 】。 b a b a 处理时间与其他植物诱抗剂有所不同，s a 、吲哚3 一乙酸( i a a ) 、b t h 等只有在病原 物入侵前处理才能使植物获得抗病能力( k e s s m a n nh ，e ta 1 ，1 9 9 4 ，s f i c h e rl ，e ta 1 ，1 9 9 7 ) ，而 b a b a 在接种前或接种后1 到3 天使用均表现出推迟发病的效果( c o h e n y ，1 9 9 4 ，c o h e n y e ta l ，1 9 9 9 ， c o h e n y ，1 9 9 4 ，s i l u e d ，e ta i ，2 0 0 2 ) 。不过接种病菌后时间太长，使用b a b a 诱抗的效果亦不明显。 如拟南芥在接种寄生霜霉菌1 或2 天后用b a b a 进行处理，其孢子形成受到明显的抑制，孢子 量分别减少了9 9 6 和8 6 o ，但在接种后5 天、7 天再施用b a b a ，则效力丧失( c o h e n y ，2 0 0 2 ， z i m m e r l il ，e ta i ，2 0 0 0 ) 。大量研究表明，b a b a 诱导植物获得有效抗病性的使用时间为接种前或 接种后2 - - 3 天以内。 1 2 2 植物组织对b a b a 的吸收 植株对b a b a 的吸收取决于处理后间隔的时间、处理的部位、处理环境及植株成熟度等。 c o h e n 和g i s i 用”c 标记的b a b a 处理番茄叶片，发现旆用后1 天仅有9 的b a b a 被植株吸 收，4 天后吸收率提高到1 3 ，但仅占全部用量中的很小一部分；若使喷在叶面上雾滴的挥发 速度减慢，则植物体对b a b a 的吸收率提高，如将经b a b a 处理的叶盘密封在培养皿中，7 2 h 后吸收率提高到7 3 ( c o h e ny g i s iu ，1 9 9 4 ) 。处理部位对b a b a 的吸收影响也很大，一般叶部 吸收率大于根部，幼嫩部位较成熟部位易于吸收，如离体叶片通过叶柄末端吸收b a b a ，21 、 小时后，吸收率达1 0 0 ，而根部对b a b a 的吸收在2 天内仅达3 6 ( c o h e n y g i s iu ，1 9 9 4 ) ；用 葡萄作为实验材料，观察到植株基部、中部、顶部叶片对b a b a 的吸收率分别为5 、3 5 和 3 0 ，再次证明了幼嫩部位为最易吸收部位。究其原因，也许与植株体表角质层厚薄有关。 中国农妲科学院硕士学位论文 第一章文献综进 1 2 3b a b a 豹运转 b a b a 在不同的植物体内运转的方式不同，既可通过术质部输导，也可同其他氮基酸一样， 绩羁予耘受鄂获时片转移到蕊帮，褒臻里竞袋要大菠围懿囱上或鹚下薛搀送，撮失彝茎尖是其 集中聚集的地方( b u s hd 凡，1 9 9 9 ) ；b a b a 还可借助于吸收作用从顶部向根部戏块茎运转完成向f 转送，c o h e n 篇1 蹲位素承踪谨鞠tb a b a 姨时帮自黎帮传导躲结论，在一定程度上辩释了 喷叶和灌根处理均能诱导植株对线盥产生抗性的原因( c o h e n y g i s iu ，1 9 9 4 ) ；向上运转则借助予 蒸骋佟爝，鲞b a b a 施胡予撮、时横末端竣注象劐茎帮嚣，会隧着蒸麟律稻麴渡流淘主移动 ( c o h e ny c ta 1 ，1 9 9 9 ) 。 蒋菇帮麓铃薯啜牧、系统运转方式不同，番茄糟1 4 c b a b a 撼堙砖琦詹，在2 天内输送委 植物生长最活跃的根尖和芽顶( c o h e ny g i s iu ，1 9 9 4 ) ，马铃薯则可能通过韧皮部传送到块蒸中积 累，捆阊静蔻两种傩物内的b a b a 都不会献嫩时转移巍老叶q = ( c o h e n y ，2 0 0 2 ) 。b a b a 在鬻萄肉 的传遴亦是如此，从中部叶片向上部嫩叶运转，而不是向下部老 传递：但将b a b a 施于葡萄 基部时片时，则发现c 1 4 _ b a b a 向撤部运转筻孵显( c o h e n xe t a l ，1 9 9 9 ) 。将c “- - b a b a 注入烟草 豹茎基部，发现b a b a 在基部、中部和顶部叶片中星梯度分布，分别为1 ，3 和2 0 。所有 研究都表明，b a b a 在不同撮株体内运转存在一定的差异，僵对b a b a 啜收程度越高的缀织对 病害的抗性越强( c o h e ny o i s iu ，1 9 9 4 ) ，由此认为其运转与抗性呈磁相关( j a k a b g o ta 1 ，2 0 0 t ，c o h e n y ，1 9 9 4 ) 。 1 2 4b a b a 的新陈代谢 在植物体盎，b a b a 几乎不会被代谢掉。c 曲朝z i m m e r l i 等研究证明了这点，瞧们发现 被番茄、烟草和拟南猝吸收的绝大部分b a b a 都可通过采粥常用的氨基酸提取法，用m c w ( 甲 醇：巍位：承) 提取溷收，只有- - d , 帮分( 3 9 缸5 ) 警存予攘物组织内不裁被提取出来( z i m m e r t i l ，c ta 1 ，2 0 0 0 ，h w a n g b ke ta l ，1 9 9 7 ) 。 1 3b a b a 诱导植物抗病的生理、生他作用机制 诱导抗痫性，又称获得性抗病性，是植物在一定的生物或非生物因子的刺激戏作再下，对 基续侵染产生躲抗性。b a b a 诱导攘物抗瘸不是嚣为其本囊对病缀物具蠢毒性，甄是诱蹲植物 产生多种生理、生俄防卫反应。 1 3 。1 生理蘑獐麴产生 研究表明，b a b a 可诱导植株细胞壁结构发生变化，产生胼胝质、形成乳突溅导致细胞术 凄纯簿具有防止疆染释增强抗痍蛙作翅载缝橡。热c o h e n 簿在b a 转a 处壤瓣蚕菸时冀上鼹寨到 胼胝质或木质素和胼胝质同时发生，接种晚疫病菌7 2 h 后，在被诱导的叶片上很难发现菌丝吸 器形躐，援_ 盔羚皮缨腿阌疆察爨被玻圭 = 静蓉丝。露焱鼹照时片上列形残大繁缝疆嚣( c o h e n ￥，1 9 9 4 + r a v i va ，1 9 9 4 ) ；c o u l