植物激發(fā)子蘆丁誘導(dǎo)植物對三種細菌性病害抗性研究.pdf

1、蘆丁(Rutin)是植物體內(nèi)一種重要的天然黃酮類化合物，具有提高植物耐脅迫能力、抗氧化、清除自由基和抑菌等黃酮類化合物的重要功能。近年來，黃酮類化合物的研究成為熱點，蘆丁在醫(yī)藥食品領(lǐng)域已經(jīng)得到一定的應(yīng)用。蘆丁作為植物的次生代謝產(chǎn)物與其它的黃酮類化合物相比，對植物體的抗病功能尚未深入開展研究。本研究通過測定蘆丁對植物病原細菌的抑菌活性，分析其誘導(dǎo)植物對細菌性病害的抗性和誘導(dǎo)植物防衛(wèi)相關(guān)基因表達，證明蘆丁具有抑菌活性并可作為植物源激發(fā)子對植

2、物抗病性產(chǎn)生影響；通過測定蘆丁對不同擬南芥突變體和轉(zhuǎn)基因擬南芥的抗病性誘導(dǎo)能力差異，初步分析了體外噴施蘆丁激活的抗病信號通路。
　　 本研究通過在培養(yǎng)基中添加蘆丁的方法測定蘆丁對植物病原細菌的抑菌活性。蘆丁塒濃度為1×105cfu/ml的水稻細菌性條斑病病原RS85的最低抑菌濃度為0.25mM；蘆丁對濃度為1×105cfu/ml的水稻白葉枯病病原PXO61、水稻白葉枯病病原PXO99和水稻細菌性條斑病原RH3的最低抑菌濃度為0.

3、5mM；蘆丁對濃度1×105cfu/ml的煙草青枯病原Ralstoniasolanacearumpv.tobacco和擬南芥病原Pseudomonassyringaepv.tomatoDC3000最低抑制濃度為2mM。在蘆丁為0.5mM濃度時，可以完全抑制濃度為OD600=0.5的水稻白葉枯病病原PXO61、PXO71、JL691、PXO339b和PXO339c劃線培養(yǎng)；蘆丁濃度為1mM對Xoo生理小種PXO61、PXO71、PXO99

4、、PXO339a、PXO339b、PXO339c和JL691濃度為OD600=0.5的菌液劃線培養(yǎng)可以完全抑制。
　　 通過蘆丁體外噴施誘導(dǎo)的方法測定蘆丁誘導(dǎo)植物對細菌性病害的抗性。結(jié)果顯示，蘆丁可以激活本生煙對煙草青枯病的抗性，R.solanacearum在蘆丁處理組本生煙葉片中的生長繁殖受到抑制，在接種3天后，對照組本生煙葉片組織內(nèi)病原菌數(shù)量是蘆丁處理組的6.19倍。蘆丁可以激活水稻粳稻材料牡丹江8對PXO99的抗性，PXO

5、99在蘆丁處理組水稻葉片的生長繁殖受到抑制，葉片病斑長度減小，在接種6天后，水稻葉片組織內(nèi)病原菌數(shù)量是蘆丁處理組的15.05倍。蘆丁可以激活擬南芥Col-0型對Pst.DC3000的抗性，pst.DC3000在蘆丁處理組擬南芥葉片中的生長繁殖受到抑制，在接種3天后，對照組擬南芥葉片組織內(nèi)病原菌數(shù)量是蘆丁處理組95.21倍。綜合以上結(jié)果，蘆丁可以誘導(dǎo)激活植物對細菌性病害的抗性。
　　 利用qRT-PCR方法檢測噴施蘆丁對植物的防衛(wèi)

6、基因表達量改變。結(jié)果顯示，在噴施蘆丁接種病原后，本生煙葉片組織的NbPR1a、NbrbohB和NbNOA1基因的表達上調(diào)顯著；水稻葉片組織OsPR1a、OsPR1b、OsPR10、OsLOX、OsPAL和OsPOX基因的表達上調(diào)顯著，但不能誘導(dǎo)OsCAT基因表達；擬南芥葉片組織的AtPR1、AtPR2、AtPR5和AtPAL皋因的表達上調(diào)顯著。
　　 擬南芥的不同突變體和轉(zhuǎn)基因擬南芥經(jīng)蘆丁誘導(dǎo)處理后，產(chǎn)生的抗病能力不同。SA途徑

7、的突變體npr1和NahG植株在蘆丁誘導(dǎo)后不能激活擬南芥對Pst.DC3000的抗性；活性氧的上游基因突變體snc1-11，在蘆丁誘導(dǎo)后可以激活抗病反應(yīng)，且誘導(dǎo)產(chǎn)生的抗性能力與野生型Col-0相似；JA/ET信號途徑上游基因突變體pad4-1和JA-ET途徑基因突變體jar1和ein2-5在蘆丁誘導(dǎo)后能夠激活抗病反應(yīng)，但與野生型Col-0相比，蘆丁誘導(dǎo)產(chǎn)生的抗病能力降低。
　　 綜上所述，蘆丁具有對植物病原細菌的體外抑菌活性，而