AM真菌誘導(dǎo)番茄信號(hào)物質(zhì)初步研究.pdf

1、叢枝菌根（arbuscualrmycorrhiza,AM）真菌是分布最廣的植物根系共生菌物，能參預(yù)植物根系對(duì)養(yǎng)分吸收、能量轉(zhuǎn)化與信息傳遞等多種生理過程。AM真菌可誘導(dǎo)植物合成信號(hào)分子，在AM真菌與植物相互識(shí)別和共生體發(fā)育過程中發(fā)揮多種生理效應(yīng)。事實(shí)上，AM真菌-植物共生體信號(hào)問題是一個(gè)十分復(fù)雜而重要的研究領(lǐng)域，該真菌誘導(dǎo)植物所產(chǎn)生的信號(hào)物質(zhì)種類、形態(tài)、傳遞途徑、生理效應(yīng)和作用機(jī)制等值得系統(tǒng)探索。
　　 本研究旨在從測(cè)定AM真菌誘

2、導(dǎo)番茄信號(hào)物質(zhì)的種類和含量入手，初步探索該真菌所誘導(dǎo)的這些內(nèi)源信號(hào)物質(zhì)傳遞特點(diǎn)及其在番茄植株系統(tǒng)抗病性中的生理效應(yīng)，以期為進(jìn)一步闡明AM真菌提高番茄抗病性的生理效應(yīng)與機(jī)制、進(jìn)一步深入探索AM真菌與植物相互識(shí)別、共生體演化及其誘導(dǎo)的防御反應(yīng)等方面奠定基礎(chǔ)。本試驗(yàn)采用目前生產(chǎn)上推廣應(yīng)用的番茄（Lycospersiconesukurentamu）“菜都982”品種，于溫室盆栽條件下，分別采用盆栽和改進(jìn)的分根區(qū)室系統(tǒng)，分析評(píng)價(jià)了AM真菌地表球囊

3、霉（Glomusversiforme）、摩西球囊霉（Glomusmosseae）、珠狀巨孢囊霉（Gigasporamargarita）、根內(nèi)球囊霉（Glomusintraradices）、幼套球囊霉（Glomusetunicatum）促進(jìn)番茄植株生長發(fā)育、誘導(dǎo)番茄植株內(nèi)源信號(hào)物質(zhì)合成的效應(yīng)、測(cè)定比較了摩西球囊霉所誘導(dǎo)的內(nèi)源信號(hào)物質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)分配特點(diǎn)及其在番茄植株系統(tǒng)抗病性中的生理效應(yīng)。
　　 1.盆栽番茄幼苗分別接種AM真菌摩西球囊霉

4、、地表球囊霉、根內(nèi)球囊霉、幼套球囊霉及珠狀巨孢囊霉35d后，開始測(cè)定番茄植株內(nèi)源信號(hào)物質(zhì)水楊酸(SA)、茉莉酸(JA)、一氧化氮(NO)和過氧化氫(H2O2)含量變化，抗性相關(guān)酶活性，丙二醛(MDA)含量以及生長量等指標(biāo)。接種AM真菌增加了番茄植株鮮重、株高、地上部和地下部干重、葉片和根系NO、JA、H2O2含量和結(jié)合態(tài)SA含量，其中，以摩西球囊霉誘導(dǎo)作用最大，葉片和根系內(nèi)結(jié)合態(tài)SA含量分別比對(duì)照增加了3.3和1.9、6.8和8.0、0

5、.9和1.2、1.9和2.6倍，而根系中游離態(tài)SA含量一直處于較低水平，只有摩西球囊霉處理在誘導(dǎo)高峰時(shí)根系游離態(tài)SA含量比對(duì)照略有增加。接種AM真菌處理的番茄葉片和根系超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化物酶(POD)、過氧化氫酶(CAT)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性顯著增加，其中以摩西球囊霉的誘導(dǎo)效應(yīng)最大，與未接種對(duì)照相比分別增加了0.6和0.3倍、7.9和3.1倍、0.4和1.2倍、2.3和1.9倍;幼套球囊霉的誘導(dǎo)效應(yīng)最小:與未接種

6、對(duì)照相比分別增加了0.26和0.14倍、2.3和1.0倍、0.1和0.28倍、0.55和0.31倍;而MDA含量下降，分別降低了66％和68％、34％和41％、51％和50％、12％和26％、18％和29％。
　　 2.采用分根區(qū)室系統(tǒng)，對(duì)2葉期、4葉期和8葉期番茄植株接種所篩選獲得的誘導(dǎo)番茄產(chǎn)生信號(hào)物質(zhì)的高效AM真菌摩西球囊霉。3個(gè)接種時(shí)期均是接種室根系中的NO最先被誘導(dǎo)，接種35d后誘導(dǎo)含量峰值分別出現(xiàn)在第24h、36h和4

7、8h;而后，在接種室同側(cè)地上部葉片、另一側(cè)葉片、另一根室根系中檢測(cè)到NO含量的峰值，并且分別延遲12h;隨后是SA扣JA被誘導(dǎo)，變化趨勢(shì)與NO相類似。菌絲中信號(hào)物質(zhì)變化趨勢(shì)與植物體內(nèi)的相同，信號(hào)物質(zhì)NO最先被誘導(dǎo)。表明，接種AM真菌于分根系統(tǒng)的一側(cè)根室，能夠明顯影響番茄內(nèi)源信號(hào)物質(zhì)的傳遞，傳遞可能順序依次為:接種室根系→接種室同側(cè)地上部葉片→另一側(cè)葉片→另一側(cè)根系，即AM真菌誘導(dǎo)的番茄內(nèi)源信號(hào)物質(zhì)沿輸導(dǎo)組織就近分配。
　　 3.

8、預(yù)先接種AM真菌35d后，摩西球囊霉+Meloidogyneincognita(Mi)于同一根室的番茄植株病情指數(shù)最低，比對(duì)照處理降低了近50％;并且比接種植株根內(nèi)主要苯丙氨酸解氨酶、β-1，3-葡聚糖酶、幾丁質(zhì)酶的活性比單接種根結(jié)線蟲的處理，分別提高了24.1％、68.5％和113.1％;同時(shí)，信號(hào)物質(zhì)NO、SA、JA的誘導(dǎo)峰值最高，比單接種根結(jié)線蟲的處理，分別提高了42.8％、45.6％和67％。這表明信號(hào)物質(zhì)的變化與防御性相關(guān)酶活