水楊酸和乙烯信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)在擬南芥相應(yīng)灰霉菌侵染后生長(zhǎng)發(fā)育及光合作用的影響

呂梓劍 龍瑤 張效焓 李琳琳

摘要：以野生型擬南芥哥倫比亞（Columbi））和水楊酸、乙烯信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)阻斷雙重突變體nprl-l/ein2-1兩種基因型擬南芥為試材，試驗(yàn)研究了灰霉菌侵染后水楊酸和乙烯信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)對(duì)擬南芥生長(zhǎng)發(fā)育情況及對(duì)光合作用的影響。試驗(yàn)結(jié)果顯示：水楊酸信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)阻斷與乙烯信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)阻斷雙突變體nprl-l/ein2-1灰霉菌侵染后單株干重與對(duì)照相比明顯下降;而光合作用相關(guān)參數(shù)下降更為明顯，與葉綠色含量下降呈正相關(guān)關(guān)系。

關(guān)鍵詞：水楊酸;乙烯;生長(zhǎng)發(fā)育;光合

中圖分類(lèi)號(hào)：S481.4

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1674-9944（2018）10-0014-02

1引言

自然界中，植物需要面對(duì)各種病原物（細(xì)菌、真菌和病毒等）的侵襲，生物脅迫常破壞植物的葉片結(jié)構(gòu)，葉綠素含量降低導(dǎo)致光合作用受影響，干物質(zhì)積累減少，進(jìn)而降低植物的生長(zhǎng)速度。植物在長(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)程中發(fā)展了多重適應(yīng)生物脅迫的機(jī)制，植物與病原物互作過(guò)程中，植物體內(nèi)發(fā)生一些列信號(hào)傳遞，并激發(fā)防御體系是植物產(chǎn)生抗病反應(yīng)。目前明確的信號(hào)分子如Ca2，水楊酸（SA），乙烯（ET），茉莉酸（JA）等?；颐共∈怯苫移咸焰呔˙otrytis cinerea）引起的一種可危害蔬菜、果樹(shù)及花卉等多種植物的重要病害多種植物。ET和SA可以誘導(dǎo)植物對(duì)多種真菌及細(xì)菌病害產(chǎn)生抗性。但關(guān)于ET和SA交叉抗性研究較少。以野生型擬南芥哥倫比亞（Columbia）和水楊酸、乙烯信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)阻斷雙重突變體nprl-l/ein2-1兩種基因型擬南芥為試材，調(diào)查灰霉菌侵染后水楊酸和乙烯信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)對(duì)擬南芥生長(zhǎng)發(fā)育情況及對(duì)光合作用的影響。

2實(shí)驗(yàn)材料與方法

2.1實(shí)驗(yàn)材料

擬南芥生態(tài)型哥倫比亞（Columbia）和水楊酸、乙烯信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)阻斷雙重突變體nprl-l/ein2-1種子由郝琳（沈陽(yáng)師范大學(xué)）教授惠贈(zèng)。種子依次經(jīng)75%乙醇處理30s，無(wú)菌水清洗2～3次，0.1%次氯酸鈉表面消毒8mm，無(wú)菌水清洗2～3次，無(wú)菌吸水紙吸干后播種在MS固體培養(yǎng)基中。培養(yǎng)條件為：14 h光照、10h黑暗，溫度為22℃/18℃。發(fā)芽3周后侵染灰霉菌，5d后調(diào)查發(fā)病情況、干鮮重、光合作用和葉綠素含量。

2.2供試菌種

灰霉菌（B.cinerea）由遼寧省農(nóng)科院蔬菜花卉所提供，菌株在PDA培養(yǎng)基上，28℃培養(yǎng)一周，用無(wú)菌水從培養(yǎng)基上洗脫灰霉病原孢子，配制成2×105個(gè)/mL的孢子懸浮液待用。

2.3植物生長(zhǎng)及生理指標(biāo)測(cè)定

（1）材料干鮮重的測(cè)定。不同基因型擬南芥侵染灰霉菌5d后測(cè)定單株植株的鮮質(zhì)量與干質(zhì)量。

（2）光合作用和葉綠素含量的測(cè)定。使用L16400擬南芥專(zhuān)用葉室測(cè)定Pn和Fv/Fm，采用劉等的方法測(cè)定擬南芥葉片中葉綠素含量，并通過(guò)公式計(jì)算出葉綠素的含量。

3結(jié)果與分析

3.1植物生長(zhǎng)發(fā)育的影響

如圖1，2所示，從兩組對(duì)照的擬南芥生長(zhǎng)發(fā)育情況可以看出，Columbia型擬南芥無(wú)論是未侵染還是侵染灰霉菌后，單株鮮重還是干質(zhì)量均高于水楊酸信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)阻斷與乙烯信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)阻斷雙突變體nprl-l/ein2-1。說(shuō)明水楊酸與乙烯信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)阻斷在正常條件下就影響了植株的正常生長(zhǎng)，侵染灰霉菌后生長(zhǎng)發(fā)育抑制現(xiàn)象嚴(yán)重。水楊酸信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)阻斷與乙烯信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)阻斷雙突變體nprl-l/ein2-1生長(zhǎng)發(fā)育在灰霉菌侵染后明顯低于野生型的擬南芥，說(shuō)明SA和ET正調(diào)控?cái)M南芥灰霉病抗性的生長(zhǎng)發(fā)育。

3.2葉綠素含量和光合作用的影響

如圖3所示，在無(wú)灰霉菌侵染情況下，Columbia型擬南芥和nprl-l/ein2-1雙突變體二者間葉綠素?zé)o明顯差別，灰霉菌侵染后趨勢(shì)相同葉綠素含量均下降，而nprl-l/ein2-1雙突變體葉綠素含量低于Colum-bia型擬南芥。結(jié)果表明，在灰霉菌侵染后，兩種基因型擬南芥葉綠素含量都略有下降但是幅度不大。

如圖4，5所示，供試的兩個(gè)品種擬南芥在灰霉菌侵染后凈光合效率和最大光化學(xué)效率降低，與野生型Co-lumbia擬南芥相比，nprl-l/ein2-1雙突變體得凈光合效率和最大光化學(xué)效率下降幅度較大，而Columbia擬南芥受影響相對(duì)較小。試驗(yàn)結(jié)果與葉綠素含量變化基本吻合。

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