摘要:番茄黃化曲葉病毒(TYLCV)在生產(chǎn)上是一種毀滅性病害,而目前針對(duì)該病害尚無有效的防治措施。冠菌素可在植物抗逆反應(yīng)中發(fā)揮一定作用,然而冠菌素提高番茄對(duì)TYLCV抗性的研究還鮮有報(bào)道。為探究冠菌素提高番茄抗番茄黃化曲葉病的機(jī)制,以番茄感病品種浦粉一號(hào)為試驗(yàn)材料,在盆栽試驗(yàn)中,通過qPCR的方法來檢測(cè)葉片中TYLCV病毒含量,分別采用氮藍(lán)四唑還原法、愈創(chuàng)木酚比色法和紫外吸收法測(cè)定超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化物酶(POD)和過氧化氫酶(CAT)的活性,通過實(shí)時(shí)熒光定量PCR測(cè)定抗性相關(guān)基因表達(dá)量。在田間試驗(yàn)中,利用卷尺、游標(biāo)卡尺等測(cè)定番茄植株葉片數(shù)、莖粗、開展度,并統(tǒng)計(jì)病情指數(shù)和植株發(fā)病率。結(jié)果表明,冠菌素處理顯著降低TYLCV含量約83.5%(Plt;0.000 1),顯著增加了POD、SOD的活性(Plt;0.0001、Plt;0.05),上調(diào)編碼葉綠素a/b結(jié)合蛋白基因Cab-1A和Cab-1D,誘導(dǎo)番茄抗病信號(hào)通路上FLS2和PR-1a1上調(diào)表達(dá)。田間試驗(yàn)結(jié)果表明,冠菌素處理降低了植株平均病情指數(shù)和發(fā)病率,并顯著增加了番茄植株的開展度(Plt;0.000 1)。綜上所述,冠菌素可以降低番茄植株葉片中TYLCV含量,影響番茄抗氧化酶活性并增加抗性相關(guān)基因的表達(dá)量。研究結(jié)果可為冠菌素在番茄抗TYLCV過程中的應(yīng)用提供理論依據(jù)。
關(guān)鍵詞:冠菌素;番茄;番茄黃化曲葉病毒;基因表達(dá);抗性反應(yīng)
中圖分類號(hào):S436.412.1+1文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
文章編號(hào):1002-1302(2024)11-0116-06
番茄黃化曲葉病毒(TYLCV)屬雙生病毒科(Geminiviridae)菜豆金色花葉病毒屬(Begomovirus),該病毒侵染植物初期可以引起植株葉片變黃、變小、變脆并向上卷曲,感病后期植株整體變形、焦枯,果實(shí)成熟慢且多畸形果,嚴(yán)重影響番茄果實(shí)的產(chǎn)量和品質(zhì)。該病毒在自然界由煙粉虱傳播,在生產(chǎn)上是一種毀滅性病害,因此受到廣泛研究和關(guān)注[1-2]。目前,生產(chǎn)中采用多種農(nóng)業(yè)措施防治TYLCV,但是防治效果較差,且化學(xué)防治容易造成農(nóng)藥濫用和環(huán)境污染。
冠菌素(COR)是丁香假單胞菌分泌的次生代謝物,分子式為C18H25NO4,相對(duì)分子質(zhì)量為319,具有與茉莉酸相似的結(jié)構(gòu)和生理功能[3]。一方面,病原菌分泌的冠菌素可以通過激活植物體NAC轉(zhuǎn)錄因子,抑制與水楊酸代謝相關(guān)的基因,并進(jìn)一步降低水楊酸的積累,增強(qiáng)病原體的致病性[4-5]。另一方面,冠菌素可以提高植物在非生物逆境下的抗性,緩解高溫、干旱和低溫等環(huán)境脅迫對(duì)植物造成的不利影響。例如,冠菌素通過調(diào)控氮代謝和葉綠體中的光合蛋白,維持小麥植株在熱脅迫下的光合作用,降低熱脅迫對(duì)小麥產(chǎn)量的影響[6];濃度為 1 μmol/L 的冠菌素處理玉米植株可以提高植株的根干質(zhì)量和根面積,從而提高玉米植株應(yīng)對(duì)干旱脅迫的能力[7]。冠菌素還可以調(diào)控棉花幼苗的抗壞血酸-谷胱甘肽循環(huán)系統(tǒng),增加棉花幼苗營養(yǎng)器官中抗壞血酸含量并清除過多的過氧化氫,以提高棉花幼苗抗低溫的能力[8]。上述研究表明,冠菌素在植物抗逆反應(yīng)中發(fā)揮一定作用,然而冠菌素提高番茄對(duì)TYLCV抗性的影響還鮮有報(bào)道。
本試驗(yàn)以番茄感病品種浦粉一號(hào)作為試驗(yàn)材料,以去離子水處理的感病品種作為對(duì)照組,通過盆栽試驗(yàn)檢測(cè)冠菌素處理后接種TYLCV的各種抗性指標(biāo),通過田間試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)冠菌素處理番茄后各組植株的葉片數(shù)、莖粗、開展度和病級(jí),并計(jì)算病情指數(shù)和發(fā)病率,以期為冠菌素在番茄抗TYLCV中的應(yīng)用提供理論依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)材料
供試番茄感病品種為浦粉一號(hào),由上海富農(nóng)種業(yè)有限公司提供。
番茄黃化曲葉病毒毒株侵染性克隆TYLCV-SH2,由浙江大學(xué)周雪平教授所在實(shí)驗(yàn)室提供。
1.2 盆栽試驗(yàn)和田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)
盆栽試驗(yàn):將種子置于25 ℃的環(huán)境中催芽,經(jīng)過大約48 h后,將出芽種子播種到基質(zhì)體積比為草炭 ∶蛭石 ∶珍珠巖=3 ∶1 ∶1的穴盤中。待番茄長大到2張真葉時(shí),把番茄幼苗移栽到花盆中繼續(xù)生長。生長大約3周后,番茄植株的地上部長到3~4張真葉,然后隨機(jī)分成2組,分別用混合有助劑(004%Silwet L-77)的0.1 μmol/L冠菌素[西格瑪奧德里奇(上海)貿(mào)易有限公司]和去離子水對(duì)番茄葉片進(jìn)行外源噴施處理。處理24 h后,使用 1.0 mL 的醫(yī)用注射器將農(nóng)桿菌濃度為5 000萬CFU/mL(D600 nm=0.5)的GV3101(TYLCV-SH2)接種于供試番茄幼苗地上部子葉以下1~2 cm莖桿處,進(jìn)行韌皮部注射接種,每株接種0.5 mL農(nóng)桿菌菌液。對(duì)照植株接種農(nóng)桿菌空載體GV3101。病毒侵染后7 d,從處理的番茄植株頂部向下數(shù)第3張真葉上采集幼嫩葉片,用于本試驗(yàn)中病毒含量、抗氧化酶活性和基因表達(dá)量的測(cè)定。盆栽試驗(yàn)均進(jìn)行3次生物學(xué)重復(fù)。
田間試驗(yàn):試驗(yàn)于2022年6—10月進(jìn)行。試驗(yàn)棚室位于上海市浦東新區(qū)上海富農(nóng)種業(yè)有限公司(121.54°E,31.22°N)的塑料大棚,試驗(yàn)棚室長50 m,矢高4.2 m,跨度12 m。灌溉方式為滴灌。試驗(yàn)采用單因素完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),以去離子水處理的植株作為對(duì)照(CK),以冠菌素噴施的植株作為處理組。利用噴壺噴施混合有助劑(0.04%Silwet L-77)的0.1 μmol/L冠菌素到植株葉片表面,直至葉片表面出現(xiàn)凝珠。處理后18 d進(jìn)行病情指數(shù)和性狀指標(biāo)采集。處理組番茄在生長期間不施殺蟲劑和病毒防控藥劑,其他田間管理按照當(dāng)?shù)爻R?guī)栽培措施進(jìn)行。
1.3 抗性指標(biāo)測(cè)定與分析
1.3.1 番茄葉片中病毒含量的測(cè)定
通過qPCR的方法來檢測(cè)葉片中TYLCV病毒的含量。將采集到的葉片樣本迅速放入液氮速凍保存。使用DNA提取試劑盒[生工生物工程(上海)股份有限公司]對(duì)采集的葉片進(jìn)行DNA提取。qPCR檢測(cè)使用SYBR熒光染料(TaKaRa公司)在實(shí)時(shí)熒光PCR系統(tǒng)(Bio-Rad公司,美國)上完成。選用Actin基因(LOC101260631)作為內(nèi)參基因,qPCR儀的設(shè)定程序如下:94 ℃預(yù)變性30 s;94 ℃變性10 s,58 ℃退火30 s,72 ℃延伸20 s,設(shè)置40個(gè)循環(huán)。采用CFX ManagerTM軟件(version 3.0,Bio-Rad,CA,United States)分析溶解曲線數(shù)據(jù)。SlACTIN基因的引物序列見表1中Actin的引物序列。將CK中TYLCV含量設(shè)定為1。檢測(cè)TYLCV所用的引物序列正向引物為:5′-CACTCAATTCAGGCAGTAAATCC-3′,反向引物為:5′-GACCCACTCTTCAAGTTCATCTG-3′。
1.3.2 番茄葉片中抗氧化酶活性的測(cè)定
稱取03 g液氮研磨后的葉片樣品,分別置于10 mL離心管中,加入50 mmol/L pH值為7.8的磷酸緩沖液 6 mL,搖勻后冰浴30 min。然后將離心管置于 4 ℃、10 000 r/min 的離心機(jī)中離心10 min,上清液即為提取的粗酶液,置于4 ℃冰箱中保存?zhèn)溆?,用于超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化物酶(POD)、過氧化氫酶(CAT)的活性測(cè)定[9]。
1.3.2.1 SOD活性測(cè)定
測(cè)定方法采用氮藍(lán)四唑(NBT)還原法。反應(yīng)體系為50 mmol/L pH值7.8磷酸緩沖液、130 mmol/L甲硫氨酸(Met)溶液、750 μmol/L 氮藍(lán)四唑(NBT)溶液,20 μmol/L核黃素和100 μmol/L EDTA-Na2溶液[10]。其中一支管作對(duì)照管,將其加入核黃素后立即用雙層錫箔紙包裹放置于黑暗處。然后,把其他各管置于光照處 30 min,黑暗終止反應(yīng)。以空白管調(diào)零,測(cè)定反應(yīng)液在560 nm處的吸光度(D560 nm)。
1.3.2.2 POD活性測(cè)定
POD活性測(cè)定采用愈創(chuàng)木酚比色法。酶反應(yīng)體系:50 mmol/L磷酸緩沖液(pH值為5.5)50 mL,加入28 μL愈創(chuàng)木酚加熱攪拌均勻,待到冷卻后加入19 μL 30%過氧化氫制成愈創(chuàng)木酚反應(yīng)液,混勻后倒入棕色瓶(現(xiàn)配現(xiàn)用)。取0.1 mL磷酸緩沖液和3 mL反應(yīng)液混合調(diào)零,0.1 mL 酶液和3 mL反應(yīng)液于470 nm處測(cè)定 3 min 內(nèi)吸光度的變化[10]。以3 min內(nèi)平均每分鐘D470 nm變化值表示酶活性大小,并換算成U/(g·min)。
1.3.2.3 CAT活性測(cè)定
CAT活性測(cè)定采用紫外吸收法。反應(yīng)體系:1.5 mL 50 mmol/L pH值為7.8的磷酸緩沖液、20 μL酶液或沸水浴煮死的酶液、1 mL 蒸餾水,最后加入0.3 mL 0.1 mol/L H2O2啟動(dòng)液混合均勻,用石英比色皿于240 nm處,每隔 10 s 讀數(shù)1次,測(cè)定3 min內(nèi)吸光度的變化[10]。酶活力以1 min內(nèi)D240 nm減少0.1的酶量為1個(gè)酶活單位,并換算成U/(g·min)。
1.3.3 實(shí)時(shí)熒光定量PCR(Real-Time qPCR)基因差異表達(dá)分析
將采集到各組樣本葉片至于液氮中研磨,然后取100 mg混合均勻的樣品,采用Trizol法提取總RNA。利用反轉(zhuǎn)錄試劑盒將總RNA反轉(zhuǎn)錄得到cDNA。利用Primer 5設(shè)計(jì)5對(duì)引物(表1),測(cè)定不同樣本中基因包括Cab-1D、Cab-1A、FLS2和PR-1a1的表達(dá)量,選用Actin(LOC101260631)作為內(nèi)參基因。在CFX96實(shí)時(shí)熒光定量分析儀(Bio-Rad上海有限公司)上進(jìn)行 RT-qPCR反應(yīng)。反應(yīng)程序:95 ℃預(yù)變性30 s;95 ℃ 變性5 s,60℃退火延伸30 s,共設(shè)置40個(gè)循環(huán)。對(duì)得到的數(shù)據(jù)采用2-ΔΔCT法計(jì)算基因相對(duì)表達(dá)量,試驗(yàn)設(shè)置3次生物學(xué)重復(fù)。
1.4 田間試驗(yàn)調(diào)查方法
利用卷尺、游標(biāo)卡尺等測(cè)定番茄植株葉片數(shù)、莖粗和開展度,在處理后18 d記錄不同處理組的各項(xiàng)性狀指標(biāo),調(diào)查5株后取平均值。
病情調(diào)查分級(jí):0級(jí),無病毒癥狀,全株無??;1級(jí),1%~25%的植株出現(xiàn)病毒癥狀(矮小、葉片畸形等),心葉出現(xiàn)花葉癥狀;3級(jí),26%~50%的植株出現(xiàn)病毒癥狀(矮小、葉片畸形等),植株有1/3左右的葉片呈現(xiàn)花葉等癥狀;5級(jí),51%~75%的植株出現(xiàn)病毒癥狀(矮小、葉片畸形等),全株葉片出現(xiàn)花葉癥狀,全株株型是健株的1/3~1/2;7級(jí),76%~100%的植株出現(xiàn)病毒癥狀(矮小、葉片畸形等;全株葉片萎縮,畸形)。計(jì)算病情指數(shù)。
番茄黃化曲葉病發(fā)病率=發(fā)病株數(shù)/總株數(shù)×100%。
1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析
測(cè)得的數(shù)據(jù)通過GraphPad Prism version 9.0.0 for Windows(www.graphpad.com)分析,在單因素方差分析后執(zhí)行Tukey多項(xiàng)比較檢驗(yàn),并通過該軟件制圖。
2 結(jié)果與分析
2.1 COR處理抑制葉片中TYLCV的含量
前人的研究表明,茉莉酸可以誘導(dǎo)植物的系統(tǒng)性抗性[11],而冠菌素(COR)結(jié)構(gòu)與茉莉酸結(jié)構(gòu)類似,有必要檢測(cè)冠菌素是否也具有誘導(dǎo)番茄增強(qiáng)抗性達(dá)到抑制病毒積累的功能。由圖1可知,冠菌素處理后接種TYLCV,7 d后檢測(cè)病毒相對(duì)含量比對(duì)照病毒含量顯著減少(Plt;0.000 1),冠菌素處理后的番茄植株葉片中TYLCV相對(duì)含量相比對(duì)照(CK)下降83.5%。說明冠菌素處理可以誘導(dǎo)提高番茄植株的抗性,顯著降低番茄葉片中TYLCV的含量。
2.2 COR處理后接種TYLCV影響番茄抗氧化酶活性
為進(jìn)一步揭示冠菌素促進(jìn)番茄提高對(duì)TYLCV抗性的機(jī)制,對(duì)冠菌素處理后番茄葉片中抗氧化酶的活性進(jìn)行檢測(cè)。SOD、POD和CAT是植物體內(nèi)重要的清除活性氧的酶系。SOD能催化O-2·轉(zhuǎn)化為H2O2和O2,清除細(xì)胞中多余的O-2·。CAT和POD可進(jìn)一步將H2O2轉(zhuǎn)化為O2和H2O??寡趸富钚詼y(cè)定結(jié)果(圖2)表明,當(dāng)番茄植株用冠菌素處理后接種TYLCV,植株葉片中POD、SOD的活性顯著增加(Plt;0.000 1、Plt;0.05),而CAT的活性顯著降低(Plt;0.000 1),表明冠菌素處理可以顯著影響番茄植株葉片中的抗氧化酶活性。其中,冠菌素處理后番茄葉片的POD活性增幅最大,相較于CK增加168.22%,SOD活性增加8.15%,而CAT活性降低60.59%。上述結(jié)果表明,冠菌素處理可以顯著影響番茄葉片中抗氧化酶活性,并對(duì)POD活性的影響最大。
2.3 施用COR后接種TYLCV對(duì)葉片光合作用相關(guān)基因表達(dá)的影響
植物光合作用是植物賴以生存的基礎(chǔ),植物光合色素是光合作用的重要參與者,在植物轉(zhuǎn)化光能成為化學(xué)能的過程中發(fā)揮著重要作用。在光合作用中,捕光色素葉綠素a/b結(jié)合蛋白具有吸收光能和推動(dòng)電子傳遞鏈的作用。通過檢測(cè)編碼葉綠素a/b結(jié)合蛋白的基因Cab-1A和Cab-1D的表達(dá)量,結(jié)果表明,在冠菌素處理后接種TYLCV組的Cab-1A和Cab-1D相對(duì)表達(dá)量分別上調(diào)約2.57倍和3.33倍(圖3)。上述結(jié)果表明,冠菌素處理后接種TYLCV番茄植株可通過上調(diào)合成葉綠素a/b結(jié)合蛋白基因的表達(dá)來影響植物光合作用。
2.4 施用COR后接種TYLCV對(duì)番茄抗病信號(hào)通路相關(guān)基因表達(dá)的影響
植物抗病信號(hào)途徑在植物抵御病原微生物侵染中起著非常重要的作用。本研究分別選取了植物中編碼上游抗病信號(hào)途徑中的模式識(shí)別受體FLS2(flagellin-sensing 2)的基因[12]和編碼下游抗性植物病程相關(guān)蛋白PR1(pathogenesis-related protein 1)的基因[13-14]進(jìn)行檢測(cè)。研究結(jié)果(圖4)顯示,COR處理與CK相比,PR-1a1和FLS2的表達(dá)量均增加,其中PR-1a1的相對(duì)表達(dá)量增加7583倍。上述結(jié)果暗示COR可能通過誘導(dǎo)植物抗病信號(hào)通路相關(guān)基因的表達(dá)以促進(jìn)對(duì)TYLCV的抗性。
2.5 不同處理的番茄病級(jí)指數(shù)統(tǒng)計(jì)分析
為進(jìn)一步驗(yàn)證冠菌素是否在田間也具有提高番茄對(duì)TYLCV抗性的效果,本研究通過田間試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。通過施用濃度為0.5 mmol/L的冠菌素處理感病番茄品種,18 d后對(duì)田間番茄植株進(jìn)行病級(jí)指數(shù)統(tǒng)計(jì),結(jié)果(表2)表明,未經(jīng)冠菌素處理的番茄植株平均病情指數(shù)為7.63,平均發(fā)病率為30.95%;冠菌素處理后番茄植株的平均病情指數(shù)為1.74,平均發(fā)病率為12.21%。上述結(jié)果表明,冠菌素對(duì)番茄黃化曲葉病具有一定防效,可以降低植株平均病情指數(shù)和平均發(fā)病率。
2.6 不同處理間性狀指標(biāo)統(tǒng)計(jì)分析
試驗(yàn)隨機(jī)抽選各組處理的番茄植株,對(duì)開展度、莖粗和葉片數(shù)進(jìn)行性狀指標(biāo)檢測(cè),結(jié)果(圖5)顯示,冠菌素處理后番茄植株的葉片數(shù)比未經(jīng)冠菌素處理組顯著增加(Plt;0.05);2個(gè)處理的莖粗指標(biāo)沒有顯著差異。在開展度指標(biāo)方面,冠菌素處理番茄植株的開展度較CK顯著增加(Plt;0.000 1),約為CK的2倍。
3 討論與結(jié)論
冠菌素是由丁香假單胞菌分泌的一種化合物,具有與茉莉酸相似的結(jié)構(gòu)和生理功能。研究表明,冠菌素可以提高植株在非生物逆境下的抗性,而冠菌素對(duì)番茄抗TYLCV的影響還鮮有報(bào)道。本試驗(yàn)結(jié)果表明,冠菌素處理可以降低TYLCV在番茄葉片中的含量。在植物體中,活性氧不僅可以作為直接對(duì)抗脅迫的物質(zhì),同時(shí)也作為細(xì)胞信號(hào)物質(zhì)在抗性反應(yīng)中發(fā)揮重要作用[15]。前人對(duì)TYLCV的番茄抗性基因MAPK3功能的研究表明,在該基因過表達(dá)的植物體中,H2O2的積累下降,同時(shí)POD、SOD和CAT的活性增加[16]。本試驗(yàn)對(duì)活性氧測(cè)定的結(jié)果表明,相較于CK,冠菌素處理的POD、SOD活性呈顯著上升趨勢(shì),CAT活性呈顯著下降趨勢(shì)??紤]到植物清除活性氧是一個(gè)動(dòng)態(tài)變化過程,而在本研究中僅選取了一個(gè)時(shí)間點(diǎn),結(jié)果顯示為POD、SOD及CAT活性呈不同變化趨勢(shì),只能說明冠菌素處理影響了番茄體內(nèi)的活性氧平衡,而具體機(jī)制還需要未來繼續(xù)研究。
研究表明,番茄黃化曲葉病可抑制植株的光合作用,影響植株的生長和產(chǎn)量。在被TYLCV侵染的植株中,與光合作用相關(guān)的基因下調(diào)表達(dá)[17]。前人的研究表明,外源冠菌素處理可通過調(diào)控氮代謝和葉綠體中的光合蛋白,維持小麥植株在熱脅迫下的光合作用,降低熱脅迫對(duì)小麥產(chǎn)量的影響[6]。而另一項(xiàng)研究表明,冠菌素處理的番茄植株中,與光合作用中光系統(tǒng)Ⅰ(PSⅠ)和光系統(tǒng)Ⅱ(PSⅡ)相關(guān)的基因表達(dá)被抑制[18]。而在本研究中,冠菌素處理可以誘導(dǎo)編碼葉綠素a/b結(jié)合蛋白的基因Cab-1A和Cab-1D上調(diào)表達(dá)(圖3)。光捕獲葉綠素a/b結(jié)合蛋白(LHCB)是光系統(tǒng)Ⅱ(PSⅡ)光捕獲復(fù)合體的脫輔基蛋白,該蛋白具有吸收光能和推動(dòng)電子傳遞鏈的作用[19]。光敏色素捕捉到光能后,可以促進(jìn)LHCB基因的表達(dá),而氧脅迫等環(huán)境脅迫可以降低該基因的表達(dá)[20]。試驗(yàn)結(jié)果表明,冠菌素處理接種TYLCV后,基因Cab-1D和Cab-1A上調(diào)表達(dá),表明冠菌素可能在番茄與TYLCV互作過程中通過提高植株光合效率來減小TYLCV侵染對(duì)光合作用的影響。光合作用是非常復(fù)雜的生物化學(xué)過程,冠菌素處理可以影響與光合作用相關(guān)基因的不同表達(dá),但是相關(guān)的機(jī)制還需要進(jìn)一步探究。
PR1和FLS2是植物抗病信號(hào)途徑中的2個(gè)重要蛋白。FLS2是植物中第1個(gè)被鑒定的植物模式識(shí)別受體,可以識(shí)別細(xì)菌鞭毛蛋白N端的保守多肽(flg22),產(chǎn)生模式觸發(fā)的免疫(PAMP-triggered immunity,PTI)[21]。令人感興趣的是,接種TYLCV的冠菌素處理FLS2基因上調(diào)表達(dá),說明FLS2可能還在植物與病毒互作的過程中具有一定的功能,但是機(jī)制需要進(jìn)一步闡明。本研究發(fā)現(xiàn),PR-1a1基因在冠菌素處理后相較于CK表達(dá)量顯著增加,在煙草花葉病毒侵染的植株中,PR-1b1基因被局部強(qiáng)烈激活[22]。在被黃瓜花葉病毒侵染的番茄植株中,PR-1a1、PR-1b1等抗性基因被激活表達(dá)[23]。這些結(jié)果說明冠菌素處理提高番茄對(duì)TYLCV的抗性與激活植物抗病信號(hào)途徑相關(guān)。
最后,通過田間試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),冠菌素處理的植株病情指數(shù)降低,植株發(fā)病率降低,且植株開展度增加。再次驗(yàn)證了冠菌素可提高番茄對(duì)番茄黃化曲葉病的抗性,說明冠菌素對(duì)番茄黃化曲葉病具有一定的防效。本研究結(jié)果可為進(jìn)一步研究冠菌素在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
[1]孫 勝,亢秀萍,邢國明,等. 番茄黃化曲葉病毒病研究進(jìn)展[J]. 東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2015,46(5):102-108.
[2]Prasad A,Sharma N,Hari-Gowthem G,et al. Tomato yellow leaf curl virus:impact,challenges,and management[J]. Trends in Plant Science,2020,25(9):897-911.
[3]Katsir L,Schilmiller A L,Staswick P E,et al. COI1 is a critical component of a receptor for jasmonate and the bacterial virulence factor coronatine[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America,2008,105(19):7100-7105.
[4]Zheng X Y,Spivey N W,Zeng W Q,et al. Coronatine promotes Pseudomonas syringae virulence in plants by activating a signaling cascade that inhibits salicylic acid accumulation[J]. Cell Host amp; Microbe,2012,11(6):587-596.
[5]Uddin S,Bae D,Cha J Y,et al. Coronatine induces stomatal reopening by inhibiting hormone signaling pathways[J]. Journal of Plant Biology,2022,65(5):403-411.
[6]Zhou Y Y,Zhang M C,Li J M,et al. Phytotoxin coronatine enhances heat tolerance via maintaining photosynthetic performance in wheat based on electrophoresis and TOF-MS analysis[J]. Scientific Reports,2015,5:13870.
[7]Guo Y L,Huang G M,Guo Q,et al. Increase in root density induced by coronatine improves maize drought resistance in North China[J]. The Crop Journal,2023,11(1):278-290.
[8]李 進(jìn),翟夢(mèng)華,于春欣,等. 冠菌素對(duì)低溫脅迫下棉花幼苗AsA-GSH循環(huán)的調(diào)控效應(yīng)研究[J]. 棉花學(xué)報(bào),2020,32(5):381-391.
[9]李世玉,程登虎,閆 星,等. 外源SNP對(duì)鹽脅迫下甜瓜幼苗生長及抗氧化酶活性的影響[J]. 西北植物學(xué)報(bào),2022,42(6):994-1002.
[10]李 甜. 番茄與番茄黃化曲葉病毒的互作機(jī)理研究[D]. 太谷:山西農(nóng)業(yè)大學(xué),2021:20-25.
[11]Pozo M J,van der Ent S,van Loon L C,et al. Transcription factor MYC2 is involved in priming for enhanced defense during rhizobacteria-induced systemic resistance in Arabidopsis thaliana[J]. New Phytologist,2008,180(2):511-523.
[12]Zhang N,Pombo M A,Rosli H G,et al. Tomato wall-associated kinase SlWak1 depends on Fls2/Fls3 to promote apoplastic immune responses to Pseudomonas syringae[J]. Plant Physiology,2020,183(4):1869-1882.
[13]Chen N,Shao Q,Lu Q N,et al. Transcriptome analysis reveals differential transcription in tomato (Solanum lycopersicum) following inoculation with Ralstonia solanacearum[J]. Scientific Reports,2022,12:22137.
[14]Chun S C,Chandrasekaran M. Chitosan and chitosan nanoparticles induced expression of pathogenesis-related proteins genes enhances biotic stress tolerance in tomato[J]. International Journal of Biological Macromolecules,2019,125:948-954.
[15]Farouk S,Al-Amri S M.Exogenous zinc forms counteract NaCl-induced damage by regulating the antioxidant system,osmotic adjustment substances,and ions in canola (Brassica napus L. cv. Pactol) plants[J]. Journal of Soil Science and Plant Nutrition,2019,19(4):887-899.
[16]Li Y Z,Qin L,Zhao J J,et al. SlMAPK3 enhances tolerance to tomato yellow leaf curl virus (TYLCV) by regulating salicylic acid and jasmonic acid signaling in tomato (Solanum lycopersicum)[J]. PLoS One,2017,12(2):e0172466.
[17]Seo J K,Kim M K,Kwak H R,et al. Molecular dissection of distinct symptoms induced by tomato chlorosis virus and tomato yellow leaf curl virus based on comparative transcriptome analysis[J]. Virology,2018,516:1-20.
[18]Zhang Z C,He B,Sun S,et al. The phytotoxin COR induces transcriptional reprogramming of photosynthetic,hormonal and defence networks in tomato[J]. Plant Biology,2021,23:69-79.
[19]Liu R,Xu Y H,Jiang S C,et al. [JP3]Light-harvesting chlorophyll a/b-binding proteins,positively involved in abscisic acid signalling,require a transcription repressor,WRKY40,to balance their function[J]. Journal of Experimental Botany,2013,64(18):5443-5456.
[20]Staneloni R J,Rodriguez-Batiller M J,Casal J J. Abscisic acid,high-light,and oxidative stress down-regulate a photosynthetic gene via a promoter motif not involved in phytochrome-mediated transcriptional regulation[J]. Molecular Plant,2008,1(1):75-83.
[21]Majhi B B,Sobol G,Gachie S,et al. Brassinosteroid-signalling kinases 7 and 8 associate with the FLS2 immune receptor and are required for flg22-induced PTI responses[J]. Molecular Plant Pathology,2021,22(7):786-799.
[22]Tornero P,Gadea J,Conejero V,et al. Two PR-1 genes from tomato are differentially regulated and reveal a novel mode of expression for a pathogenesis-related gene during the hypersensitive response and development[J]. Molecular Plant(Microbe Interactions),1997,10(5):624-634.
[23]Xu P,Blancaflor E B,Roossinck M J. In spite of induced multiple defense responses,tomato plants infected with cucumber mosaic virus and D satellite RNA succumb to systemic necrosis[J]. Molecular Plant(Microbe Interactions),2003,16(6):467-476.