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0340;根系分泌物对某些细菌也具有趋化性,我们可以通过这些现象假定根系分泌物种的特定成分在根围菌落的定殖中具有重要作用[].他们可以作为诱导剂增强菌株的定殖能力.菌株的次生代谢产物也可与帮助它们增强在寄主中的竞争能力从而在定殖中占据优势[].这些因素均同菌株的定殖能力密切相关,因此在研究菌株的定殖能力的同时,考虑各种条件的影响对我们更充分利用生防菌防治病害有重要意义.第四章植物疫苗对番茄青枯病免疫抗病的生理机制
4.1引言
目前对番茄青枯病的研究主要集中在生防菌的筛选及其防治效果研究,对其诱导植株产生抗性方面的研究相对较少,对诱导处理后引起番茄植株生长特性及防御酶系统影响报道尚不多见.陈庆河等[8]用紫外诱变法获得无致病力青枯雷尔氏菌,发现用其处理番茄后,能诱导番茄植株过氧化物酶(peroxidase,POD)和多酚氧化酶(polyphenoloxidase,PPO)活性增加.本研究利用一株从番茄植株自然分离到的无致病力青枯雷尔氏菌FJAT-1458作为植物疫苗,接种番茄植株,分析接种后番茄植株生长特性及超氧化物歧化酶(superoxidedismutase,SOD),POD和PPO活性变化,初步了解植物疫苗和番茄植株的互作关系,为植物疫苗的开发应用提供理论依据.
1材料和方法
4.2试验材料.2.1供试植物疫苗工程菌FJAT-1458由福建省农科院农业生物资源所微生物研究中心提供.
.2.2培养基
1)TTC/L:蛋白胨10.0g,水解酪蛋白1.0g,葡萄糖5.0g,TTC(23,5-氯化三苯基四氮唑)0.05g,pH7.0-7.2(注:TTC用蒸馏水配成1%溶液并用细菌过滤器过滤灭菌,在培养基倒平板前(冷却至约50℃)每100.mL培养基加入0.5mL.)
2)SPA培养基:5g蛋白胨,20g蔗糖,0.5gKH2PO4,0.25gMgSO4,1000mL蒸馏水,分装,121℃灭菌20min,最终pH值为7.2-7.4.
.2.3供试番茄
金石王1号番茄实生苗培育2-3叶期幼苗,5-6叶期成苗番茄种苗购自厦门如意集团农业科技有限公司.
4.3试验方法
4.3.1植物疫苗工程菌FJAT-1458胁迫接种和取样方法
番茄种苗为穴盘苗,购自厦门如意集团有限公司,将番茄种苗移栽至盆钵种植,盆钵直径15cm,高10cm,每盆装无菌土3kg,每盆移栽1株番茄苗(尽量选择长势一致的苗),当番茄植株生长至4~5叶期,将发酵培养的植物疫苗工程菌FJAT-1458菌液稀释至3.5×106/mL,采用伤根后灌根接种番茄植株,50mL/盆,共处理80盆,对照灌根相应量的清水,处理80盆.处理后的番茄植置于人工气候室培养(温度为30℃).在接种后5天,10天,15天,20天和25天后取样,取样时间为上午8:30—9:00,每个处理随机取10株番茄植株,去除根部泥土,清水冲洗干净,控干,-80℃冷冻保存备用.
4.3.2生物指标测定
根系长度及株高采用最小刻度为1mm的刻度尺测量,根系干重采用烘干法测定[129].
4.3.3酶活性的测定POD,PPO和SOD粗酶液提取方法:分别取1.0g根部,茎部和叶片,分别加入10mL0.05mol/L磷酸缓冲液(pH6.0)研磨后于8000rpm离心10min,上清液转入25mL容量瓶中.沉淀用5mL磷酸缓冲液再提取2次,上清液并入25mL容量瓶中,定容后低温下保存备用.SOD活性测定采用氮蓝四唑(NBT)光化还原法,参照李合生等[]方法.POD活性测定:采用愈创木酚氧化法,参照李合生等[]方法.PPO活性测定:参照贺忠群等[]方法.4.3.4数据统计分析
实验数据利用DPS统计软件,结合LSD(Least-SignificantDifference)法对统计结果进行显着性方差分析.不同处理间不含相同英文字母表示差异显着(P<,0.05),含有相同英文字母表示差异不显着(P<,0.05).
4.4结果与分析
4.4.1植物疫苗胁迫对番茄植株生长的影响
由表4-可知,在取样期间,植物疫苗无致病力青枯雷尔氏菌FJAT-1458胁迫接种后番茄植株平均根系长度为16.70cm,略小于对照组16.87cm,差异不明显(P等于0.744),与对照组相比,植物疫苗无致病力青枯雷尔菌FJAT-1458胁迫下根系的平均干重增加了1.98%.此外,植物疫苗无致病力青枯雷尔氏菌FJAT-1458胁迫对番茄株高未产生明显影响.表4-1菌株FJAT-1458胁迫对番茄植株生长的影响
Tab.4-1EffectsofbacterialstrainFJAT-1458ontomatogrowth
不同处理时间/d根长/cm根系干重/g株高/cm对照组处理组对照组处理组对照组处理组514.933±0.698a15.266±0.924a0.058±0.002a0.054±0.003a19.733±0.504a19.966±0.545a1015.900±0.700a15.500±0.472a0.060±0.005a0.057±0.002a24.200±0.466a24.600±0.608a1516.333±0.970a15.600±1.014a0.064±0.005a0.058±0.005a31.166±0.441a31.800±0.218a2017.033±0.348a17.300±0.929a0.068±0.009a0.074±0.008a35.400±0.519a35.366±0.64a2520.166±1.301a19.833±0.441a0.086±0.007a0.099±0.008a37.766±0.554a38.333±0.371a
4.4.2植物疫苗胁迫对番茄植株抗氧化酶系活性的影响
4.4.2.1对番茄植株不同部位SOD酶活性的影响
由图4-1可知,植物疫苗无致病力青枯雷尔氏菌FJAT-1458胁迫接种后番茄植株不同部位SOD酶活性总和均显着高于对照(P≤0.05),番茄植株根部SOD酶活性总和最高,其次为茎部,叶片最小.植物疫苗无致病力青枯雷尔氏菌FJAT-1458处理后番茄植株不同部位(根,茎,叶)SOD酶活性均高于对照.在根部,处理组和对照组的SOD酶活性都随时间呈先升后降的趋势,且都是在接种后第10天时最大,此时处理组和对照组的SOD酶活性比值为1.37,而随着胁迫时间的延长,比值逐渐趋于1.0(图4-2,表4-3).在茎部,处理组的SOD酶活性随时间呈先升后降的趋势,而对照组的SOD酶活性随时间变化不明显,在处理后的第10天处理组和对照组的SOD酶活性比值最大为2.09(图4-3,表4-).在叶片,处理组和对照组的SOD酶活性均呈现先升后降的趋势,且SOD酶活性变化均在接种后第10天时最大(图4-4).表4-2菌株FJAT-1458对番茄植株不同部位SOD酶活性的影响U/(g·FW)Tab.4-2EffectsofbacterialstrainFJAT-1458onSODactivityindifferentpartsoftomato(U·g-1FW)
接种天数/d根部SOD酶活茎部SOD酶活叶片SOD酶活处理组对照组比值处理组对照组比值处理组对照组比值528.23±0.9722.53±0.831.2525.00±0.6616.46±0.531.5221.16±0.8613.43±1.521.581033.08±0.3524.14±0.381.3731.62±1.0915.15±1.312.0927.07±1.7416.67±0.451.621525.56±0.5319.14±1.661.3424.09±0.4016.57±0.611.4518.23±1.1412.12±1.311.502022.37±0.2311.87±0.531.8921.11±0.7615.15±1.521.3916.52±0.6110.61±0.401.562516.06±0.5514.85±1.181.0815.25±0.4816.36±0.660.9312.07±0.8311.87±0.891.02
图4-1菌株FJAT-1458对番茄植株不同部位SOD酶活性总和的影响
Fig.4-1EffectsofstrainFJAT-1458ontotalSODactivityindifferentpartsoftomato图4-2菌株FJAT-1458对番茄植株根部SOD酶活性的影响
Fig.4-2EffectsofstrainFJAT-1458onSODactivityratiointherootsoftomato图4-3菌株FJAT-1458对番茄植
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