外源海藻糖增強煙草對普通花葉病抗性的研究.pdf

1、煙草花葉病是烤煙生產(chǎn)中主要的病害之一，在國內(nèi)各煙區(qū)普遍發(fā)生且日益嚴重。感染煙草花葉病的植株出現(xiàn)生長困難，畸形、矮化甚至死亡等現(xiàn)象，這給煙農(nóng)造成了極大的經(jīng)濟損失?；ㄈ~病的防治困難，與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)措施防治和化學制劑相比，利用植物或微生物提取物防治花葉病的方法，以其安全、無殘留并且經(jīng)濟實惠的優(yōu)勢越來越受到關注。
　　海藻糖是一類廣泛存在于自然界的非還原性雙糖，它具有特殊的理化性質(zhì)可以在高溫、高寒、高滲透壓及干燥失水等脅迫條件下有效地保護蛋白

2、質(zhì)分子不變性失活，從而維持生命體的生命過程和生物特征。已有研究證明，海藻糖與植物的抗病和抗逆響應有關。采用轉基因技術增加植物體內(nèi)海藻糖合成，或通過外源海藻糖處理，都能增強植物對低溫、干旱、鹽害等非生物脅迫與病害、蟲害等生物脅迫的耐受性。但海藻糖能否增強煙草對普通花葉病的抗性還未見研究。因此，本次試驗以心葉煙與K326為實驗材料，檢測海藻糖在增強煙草抗TMV方面的作用，以及噴施不同濃度海藻糖(10mmol/L和50mmol/L)的煙草在2

3、h和24h時，煙草葉片內(nèi)POD酶、SOD酶、脯氨酸、丙二醛和可溶性糖含量變化以及APX、RbohD、RbohF基因表達水平的變化，初步分析海藻糖對煙草抗逆性與抗病性的影響。同時通過氣孔實驗與轉錄組測序對其抗病抗逆的分子機理進行詳細分析。
　　結果分析如下:
　　(1)通過半葉枯斑法檢測發(fā)現(xiàn)，海藻糖具有鈍化TMV、治療和預防普通花葉病的作用。通過氣孔開度和生理指標檢測，初步認為，噴施海藻糖可能通過激活質(zhì)膜NADPH氧化酶，誘導

4、活性氧的產(chǎn)生，增加滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，誘導PR等抗病相關蛋白積累，增強煙草的抗病性。
　　(2)通過轉錄組數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，海藻糖促進煙葉中抗病相關基因的表達。在煙草對海藻糖的前期(2h)響應中，出現(xiàn)大量HSP，其中HSP90與disease resistance RPP8-like protein3互作，HSP70與具有抑制促細胞凋亡BAX基因功能的Bax inhibitor蛋白互作，以及PP2C、LRR-RLK、CaM、-CCCH鋅指域

5、蛋白、JAZ和8'-脫落酸羥化酶等多種抗病蛋白，啟動煙草抗病功能。在24h時，大量抗病蛋白出現(xiàn)，如PR蛋白和WRKY蛋白，從而多方面增強煙葉抗病能力。
　　(3)通過轉錄組數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，海藻糖促進煙葉中抗逆相關基因的表達。海藻糖處理2h后，煙葉內(nèi)HSP、PP2C、CaM、-CCCH鋅指蛋白、JAZ和8'-脫落酸羥化酶等抗逆蛋白的編碼基因表達，24h后，又有多種受體蛋白酶如F-box protein、Amino acid/auxin