吲哚--3--乙酸對(duì)果實(shí)的誘導(dǎo)抗性作用及其與γ--氨基丁酸的關(guān)系初探.pdf

1、在果蔬采后儲(chǔ)藏、運(yùn)輸和銷售過程中，真菌性病害是引起損失的主要原因之一?；瘜W(xué)殺菌劑是控制采后病害的主要方法，但由于對(duì)環(huán)境和人體健康會(huì)產(chǎn)生不良影響，其使用的種類和范圍愈發(fā)受到規(guī)范和限制。近些年來，利用物理、化學(xué)和生物激發(fā)子誘導(dǎo)果實(shí)對(duì)廣譜病原菌產(chǎn)生持久的抗性來抑制病害的方式越來越受到廣泛的關(guān)注。近年來的研究表明生長(zhǎng)素不僅是植物中重要的生理調(diào)節(jié)因子，而且在微生物致病機(jī)理和植物防御機(jī)制中也扮演了重要的角色。雖然生長(zhǎng)素在植物病害和防御方面的功能已經(jīng)

2、有了較為廣泛的探索，但只有少數(shù)研究報(bào)道了生長(zhǎng)素作為外源激發(fā)子對(duì)果實(shí)采后病害的影響，且其機(jī)理也尚不明確?；诖耍菊撐囊陨L(zhǎng)素，特別是生長(zhǎng)素中活性最強(qiáng)的吲哚-3-乙酸（indole-3-acetic acid，IAA）為外源激發(fā)子，研究了其對(duì)梨果實(shí)和櫻桃番茄果實(shí)的抗性誘導(dǎo)作用及其主要影響因素，并通過分析IAA對(duì)病原菌、果實(shí)品質(zhì)、果實(shí)抗性相關(guān)生理生化指標(biāo)、植物抗性相關(guān)激素合成通路和信號(hào)通路、γ-氨基丁酸（γ-aminobutyric aci

3、d，GABA）支路（GABA shunt）等的影響，進(jìn)一步明確了IAA對(duì)果實(shí)抗性誘導(dǎo)的機(jī)制。主要研究結(jié)論如下:
　　(1)不論是內(nèi)源生長(zhǎng)素，IAA、吲哚-3-丁酸(IBA)，還是化學(xué)合成生長(zhǎng)素2，4-二氯苯氧乙酸(2，4-D)、1-萘乙酸(NAA)都可以誘導(dǎo)梨果實(shí)對(duì)擴(kuò)展青霉(Penicillium expansum)產(chǎn)生抗性，且其誘導(dǎo)效果與GABA接近。LAA的誘導(dǎo)效果與其濃度和誘導(dǎo)時(shí)間有關(guān)，當(dāng)濃度為100-500μg mL-1、

4、誘導(dǎo)時(shí)間為24-48h時(shí)，IAA可以顯著誘導(dǎo)梨果實(shí)產(chǎn)生抗性。同時(shí)，體內(nèi)外試驗(yàn)表明，IAA不能直接抑制P.expansum的生長(zhǎng)。對(duì)梨果實(shí)抗性相關(guān)酶活性以及基因的測(cè)定結(jié)果顯示，IAA處理可以顯著增強(qiáng)超氧化物歧化酶(SOD)、β-1，3-葡聚糖酶(GLU)、幾丁質(zhì)酶(CHI)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)的活性，同時(shí)也能顯著提高endoglu9、CHI4、PR1、PR4和PAL的基因轉(zhuǎn)錄水平，表明IAA誘導(dǎo)梨果實(shí)抗性的機(jī)制可能與SOD和PAL活

5、性的增強(qiáng)、PR蛋白積累和PR蛋白基因表達(dá)等有關(guān)。對(duì)果實(shí)品質(zhì)影響的測(cè)定結(jié)果表明，不同濃度的IAA對(duì)梨果實(shí)的硬度、可溶性固形物含量、可滴定酸度和VC含量均沒有顯著的影響。
　　(2)IAA可以顯著誘導(dǎo)櫻桃番茄果實(shí)對(duì)鏈格孢（Alternaria alternata）產(chǎn)生抗性，且其誘導(dǎo)效果與GABA接近。櫻桃番茄果實(shí)抗性相關(guān)生理指標(biāo)的測(cè)定結(jié)果表明，IAA處理能顯著增強(qiáng)果實(shí)SOD、過氧化氫酶(CAT)和過氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PP

6、O)的活性，減少丙二醛(MDA)在果實(shí)上的積累，表明IAA誘導(dǎo)櫻桃番茄果實(shí)的抗性與其對(duì)果實(shí)活性氧代謝的調(diào)節(jié)有關(guān)。此外，IAA能刺激果實(shí)GLU和CHI酶活性的升高，表明IAA誘導(dǎo)櫻桃番茄果實(shí)的抗性與PR蛋白的積累有關(guān)。
　　(3)IAA對(duì)櫻桃番茄中的經(jīng)典抗性相關(guān)植物激素水楊酸(SA)、茉莉酸(JA)和乙烯(ET)的合成和信號(hào)途徑有較大的影響。在SA合成路徑中，IAA顯著提高了PAL5、PAL7的轉(zhuǎn)錄水平，而對(duì)ICS1的基因表達(dá)沒有影

7、響，表明IAA在轉(zhuǎn)錄水平上可能通過刺激PAL路徑來合成SA;在SA信號(hào)路徑中，NPR1、TGA1、TGA2、WRKY70的基因轉(zhuǎn)錄水平在IAA處理后顯著上調(diào)，表明IAA在轉(zhuǎn)錄水平上可能促進(jìn)SA信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)路徑的表達(dá)。IAA可以提高AOS2和MYZ2的基因表達(dá)水平，但對(duì)LOX1的基因表達(dá)有抑制作用，并且強(qiáng)烈刺激了負(fù)調(diào)節(jié)因子JAZ1的基因表達(dá)，表明IAA在轉(zhuǎn)錄水平上可能具有抑制JA合成路徑和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)路徑表達(dá)的作用:IAA可以顯著提高ACS1、E

8、TR1、MPK3和MPK6的基因表達(dá)水平，表明IAA在轉(zhuǎn)錄水平上可能具有促進(jìn)ET合成路徑和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)路徑表達(dá)的作用。
　　(4)IAA與GABA代謝關(guān)系密切。外源IAA處理不僅可以提高櫻桃番茄果實(shí)GABA的含量，而且還刺激了GABA支路中關(guān)鍵酶的基因表達(dá):GAD1、GAD2、GAD3和GABA-TP1的基因轉(zhuǎn)錄表達(dá)均在IAA處理后顯著增強(qiáng)，但I(xiàn)AA處理對(duì)SSADH的基因表達(dá)具有顯著的抑制作用。此外，外源GABA處理可以提高櫻桃番茄果