稻瘟病菌孢子和毒素对水稻抗病性的诱导与苯丙烷类代谢途径的关系

用稻瘟病菌孢子和毒素处理水稻幼苗能诱导水稻对稻瘟病的抗性,经诱导的水稻植株提取液对稻瘟病菌生长有抑制作用。苯丙烷类代谢途径的三个关键酶(PAL、CA4H、4CL)活力在水稻萌发过程中都有一个消长过程,并存在着伴随性。毒素处理提高了PAL和4CL的活力。     

苯丙氨酸解氨酶(PAL)与水稻抗稻瘟病的关系

PAL活性与水稻抗稻瘟病性呈正相关;稻瘟病菌毒液对PAL活性有刺激作用;抗病品种的愈伤组织和整体黄化苗中的PAL在菌毒液中的反应不如感病品种敏感;抗病品种比感病品种能忍受较长时间的菌毒液为害,并能保持较高的PAL活性。因此,可以考虑把PAL活性变化作为鉴定水稻抗稻瘟病的生理指标。     

苗龄、光照强度和施氮量对抗褐飞虱水稻品种主要防御酶活性的影响

为探明苗龄、光照强度和施氮量对水稻主要防御酶活性的影响及其与抗褐飞虱的关系,分别就苗龄、光照强度和施氮量等因子对不同抗褐飞虱水稻品种苯丙氨酸解氨酶(PAL)、多酚氧化酶(PPO)和过氧化物酶(POD)活性的影响进行研究。结果表明:IR56、Ptb33和570011对褐飞虱生物型II的抗性与PAL和PPO活性密切相关,RHT对II型的抗性与PAL、PPO和POD活性密切相关,RP1976-18-6-4-2对II型的抗性与PAL活性密切相关,570011对II型的抗性与PAL和PPO活性密切相关;IR56对褐飞虱孟加拉型的抗性与PAL、PPO和POD活性密切相关,Rathu Heenati(RHT)和RP1976-18-6-4-2对孟加拉型的抗性与与PPO密切相关,570011对孟加拉型的抗性与POD活性密切相关。苗龄、光照强度和施氮量的单独作用或交互作用对不同水稻中防御酶活性有明显影响,但品种不同,其影响程度也不同。苗龄、光照强度和施氮量单独或是交互作用显著影响IR56中PAL和PPO、RHT和RP1976-18-6-4-2中PPO、Ptb33中POD及570011中PAL和POD的活性,苗龄显著影响IR56和RP1976-18-6-4-2中POD的活性,光照强度和施氮量单独或交互作用显著影响RHT和RP1976-18-6-4-2中PAL的活性,施氮量显著影响RHT中POD的活性,光照强度显著影响Ptb33中PAL的活性;苗龄和光照强度单独或交互作用显著影响570011中PPO的活性。     

绿盲蝽取食诱导后棉花叶片内防御酶活力与基因表达量的变化

本研究以抗性棉皖棉小黄花为材料,室内条件下测定绿盲蝽Apolygus lucorum(Mayer-Dür)取食、机械损伤、外源水杨酸和外源茉莉酸甲酯诱导处理后棉叶中苯丙氨酸解氨酶基因(pal)、过氧化物酶基因(pod)和过氧化氢酶基因(cat)的相对表达量,并以健康植株为对照。结果表明:绿盲蝽取食诱导与外源信号物质诱导相似,苯丙氨酸解氨酶(PAL)和过氧化物酶(POD)活性升高,过氧化氢酶(CAT)活性降低;PAL、POD和CAT活力变化与本文中选取的pal、pod和cat基因表达量变化趋势存在差异。本研究说明,绿盲蝽取食既激活了水杨酸介导的防御信号转导途径,也激活了茉莉酸介导的信号转导途径;PAL、POD和CAT 3种酶活力不完全由本文中选取的pal、pod和cat 3个基因所调控。     

机械损伤对重瓣玫瑰防御酶的诱导

为研究重瓣玫瑰（Rosa rugosa ‘plena’）的诱导抗虫性,采用机械损伤方式诱导处理重瓣玫瑰,研究机械损伤对重瓣玫瑰叶片防御酶活性的影响。结果表明,机械损伤可诱导重瓣玫瑰叶片苯丙氨酸解氨酶(PAL)、多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)活性的增加,PPO、POD活性先升高后下降,PAL活性的升高持续时间较长。T3（打孔损伤,3孔/叶）处理为最适的损伤程度,诱导的PAL、PPO、POD活性分别在第7、3、5天达到最高值。因此认为,采用适度地损伤能够诱导重瓣玫瑰较高的防御酶活性,提高植株的防御能力。     

生防细菌对水稻的促生性及诱导抗性研究

研究了4株生防菌对水稻白叶枯病的抑制作用和菌悬液浸种、浸芽、浇苗和包衣4种处理对水稻生长的促进作用,及对水稻体内过氧化物酶POD、多酚氧化酶PPO、苯丙氨酸解氨酶PAL 3种保护酶的诱导表达作用。结果表明,4个菌株均对水稻幼苗有促生及诱导抗病性的作用。其中,WY2菌株诱导水稻抗病性和对水稻的促生性都要优于其他3株菌株。水稻幼苗接种生防细菌24 h后再接种病原菌,生防细菌能促进植物体内保护酶PAL、POD、PPO活性的提高,进而诱导植物抗病性的提高。     

稻瘟病菌诱导物对水稻苯丙烷类途径酶系和绿原酸的诱导作用

用稻瘟病菌菌丝和培养滤液中提取的诱导物(Elicitor)处理水稻幼苗和愈伤组织,发现能诱导提高苯丙烷类代谢途经PAL和4CL的活性,并诱导绿原酸的生物合成。     

光质对黄瓜及番茄愈伤组织培养中分化和有关酶的影响

黄瓜及番茄愈伤组织培养过程中的分化和生理生化过程明显地受到光质处理的影响,它们的过氧化物酶(POD)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)的活性变化与组织及器官的分化都有一定的相关性。黄瓜愈伤组织培养中POD及PAL的第3个活性峰的出现与芽的分化一致,红光与绿光抑制黄瓜愈伤组织培养中芽的分化,不出现第3个活性峰。两种材料培养后培养物的生物重量在不同光质下也有明显差异,但含水率之间无差异。     

BTH对小麦叶片防卫相关酶的系统诱导作用

用0.4 mmol/L的苯并噻二唑(BTH)溶液处理小麦幼苗第1叶和第2叶2 d后接种白粉菌,比色法测定第3叶接种前后过氧化物酶(POD)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)、几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶的活性,结果表明BTH处理或接种均可使这4种酶活性升高。BTH诱导酶活性的系统增强与小麦对白粉病的诱导抗性密切相关。     

FX-139发酵液及菌丝体提取物对人参愈伤组织生长及防御酶系的影响

以人参栽培土壤中分离纯化的生防菌株放线菌FX-139的发酵液和菌丝体提取物为供体,研究了其对人参愈伤组织生长的影响,及诱导受体防御酶的能力。结果表明:(1)FX-139发酵液和菌丝体提取物浓度为20 mg/L的处理条件对人参愈伤组织生长促进作用最强,比对照增加了68.96%、51.60%,差异显著。(2)发酵液水饱和正丁醇提取物处理下PAL、POD、PPO酶活峰值分别出现在第21天、第14天、第28天,比CK依次提高了1.29倍、2.5倍、2.12倍。菌丝体丙酮提取物处理下PAL、POD、PPO酶活峰值分别出现在第21天、第14天、第14天,比CK依次提高了1.9倍、2.6倍、1.4倍。(3)通过对人参愈伤组织防御酶活性研究表明,发酵液和菌丝体提取物处理下PAL、POD、PPO酶活性均有明显变化。总体来说,放线菌FX-139发酵液和菌丝体提取物可以诱导人参愈伤组织防御反应的表达,发酵液提取物对POD、PPO有良好的诱导作用,菌丝体提取物对PAL、POD和PPO均有较好的诱导效果。     

南美斑潜蝇为害对黄瓜体内4种防御酶活性的影响

植物对昆虫取食产生的防御反应,在昆虫与植物相互作用关系中起着重要的作用。为明确南美斑潜蝇Liriomyza huidobrensis(Blanchard)取食与植物防御之间的作用关系,本文分别测定了南美斑潜蝇幼虫持续为害1、3、5、7及9d后黄瓜叶片中苯丙氨酸解氨酶(PAL)、多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)及超氧化物歧化酶(SOD)活性的变化。结果表明：在南美斑潜蝇幼虫持续取食下,PAL、PPO、POD和SOD等4种酶活性显著上升;PAL、PPO和POD等3种酶活性随受害程度的加重而上升幅度加大,即重度受害>轻度受害>系统对照>健康对照,而SOD活性变化没有规律。在系统对照黄瓜叶片中,PAL、PPO、POD和SOD等4种酶活性最大值分别在第5、1、5和5d;在轻度受害黄瓜叶片中,PAL、PPO、POD和SOD等4种酶活性最大值分别在第5、9、5和9d;在重度受害黄瓜叶片中,PAL、PPO、POD和SOD等4种酶活性最大值分别在第7、7、5和5d。黄瓜叶片受害后,POD和PPO活性上升幅度较大,PAL和SOD活性上升幅度较小,说明POD和PPO对取食胁迫响应比PAL和SOD更灵敏。     

Changes in defensive enzyme activity and defensive enzyme gene expression in cotton leaves after feeding by Apolygus lucorum

本研究以抗性棉皖棉小黄花为材料,室内条件下测定绿盲蝽Apolygus lucorum (Mayer-Dür)取食、机械损伤、外源水杨酸和外源茉莉酸甲酯诱导处理后棉叶中苯丙氨酸解氨酶基因(pal)、过氧化物酶基因(pod)和过氧化氢酶基因(cat)的相对表达量,并以健康植株为对照.结果表明:绿盲蝽取食诱导与外源信号物质诱导相似,苯丙氨酸解氨酶(PAL)和过氧化物酶(POD)活性升高,过氧化氢酶(CAT)活性降低;PAL、POD和CAT活力变化与本文中选取的pal、pod和cat基因表达量变化趋势存在差异.本研究说明,绿盲蝽取食既激活了水杨酸介导的防御信号转导途径,也激活了茉莉酸介导的信号转导途径;PAL、POD和CAT 3种酶活力不完全由本文中选取的pal、pod和cat 3个基因所调控.     

不同番木瓜品种植株感染环斑花叶病毒后PAL、PPO、POD活性的变化

对不同品种番木瓜接种环斑花叶病毒后,测定植株苯丙氨酸解氨酶(PAL)、多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)的活性变化,比较各品种的抗病性。结果表明,未接种的5个品种间PAL、PPO、POD活性差异较小,其酶活性水平次序为马来10号> 蜜红3号> 马来6号> 马来2号> 台农2号。接种后,5个品种的PAL、PPO、POD活性明显高于各对照水平,其中马来10号变化最突出,台农2号变化最缓慢。     

毛头鬼伞多糖对烟草酶活性和同工酶谱的影响

分析了毛头鬼伞(Coprinus comatus)真菌多糖诱导烟草对烟草花叶病毒(TMV)抗性过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)、几丁质酶、-β1,3-葡聚糖酶活性的变化。结果表明,毛头鬼伞多糖可提高POD、PPO、PAL、几丁质酶和-β1,3-葡聚糖酶的活性,接种TMV后毛头鬼伞多糖处理的烟草酶活性显著高于不处理者。上述结果提示,毛头鬼伞多糖处理后烟草酶活性的增强可能与其诱导烟草获得抗性有关。     

6种防御酶调控植物体应答虫害胁迫机制的研究进展

植物防御体系应对虫害胁迫产生一系列防御性生理生化反应,其中防御酶活性呈现显著变化.本文综述了超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)、脂氧合酶(LOX)和苯丙氨酸解氨酶(PAL) 6种常见防御酶应对虫害胁迫的机制,解析了6种防御酶的作用机理及其异同.梳理了6种防御酶应对虫害胁迫而相互协调的程序,总结了植物体遭虫害胁迫之后防御酶活性的变化及其与防御酶基因的关联,提出了植物体防御酶机制研究中的重要问题并展望前景.     

大麦苯丙氨酸解氨酶的内源性抑制物

用硫酸铵盐析,热变性和凝胶过滤的方法将去胚乳大麦黄化幼苗的苯丙氨酸解氨酶抑制物(PAL-I)纯化了138倍。经聚丙烯酰胺电泳证明是一均一的蛋白质,其对PAL的抑制作用不受保温时间和保温湿度(30℃～60℃)的影响,表明此抑制过程不是一个水解过程。大麦PAL-I对同是禾本科的水稻PAL有抑制作用,而对双子叶植物如大豆、哈密瓜的PAL抑制甚微。     

水稻黄化苗PAL内源性抑制物的初步纯化及其基本性质

从去胚乳水稻黄化苗中提取、并部分纯化了苯丙氨酸解氨酶的抑制因子(PAL-I)。它是非透析性的蛋白质;大部分活力可被蛋白酶(胰蛋白酶、链霉蛋白酶)所破坏。动力学实验表明PAL-I对PAL的抑制作用是竞争性的。水稻PAL-I不仅能抑制水稻PAL,而且能抑制从玉米、小麦、马铃薯块茎切片中提取的PAL;但不能抑制从水稻中提取的多酚氧化酶、α-淀粉酶(过氧化物酶除外)。     

几丁质酶-葡聚糖酶双价基因导入滇型杂交稻恢复系提高稻瘟病抗性的研究

将含有菜豆(Phaseolus limensis)几丁质酶基因和烟草(Nicotiana tabacum)β-1,3-葡聚糖酶基因的pBLGC(16.5 kb)质粒用基因枪法导入滇型杂交稻(Oryza sativa L.ssp.japonica)恢复系"南29"中,总计获得93个转化再生植株,以β-1,3-葡聚糖酶基因制备探针对T1代株系进行Southern杂交分析,17个株系为杂交阳性,证实外源基因完整结构已整合到水稻基因组中;连续多代的PCR追踪检测证实外源基因已遗传至T4代;对所获得的6个PCR检测阳性T4代品系进行了稻瘟病菌(Magnaporthe grisea)生理小种接种鉴定和稻瘟病大田诱发鉴定,结果表明,转基因品系对稻瘟病的抗性较受体对照大幅度提高,获得了稻瘟病新抗源,但不同品系稻瘟病抗性并不相同.     

低氧气调包装对去壳雷笋褐变和木质化的影响

研究了在厚度为0.04 mm的聚乙烯(PE)袋内充气成分为2%O2、5%CO2和93%N2于10℃下贮藏时气调袋装去壳雷笋褐变和木质化进程.与对照相比,低氧气调包装(MAP)抑制了去壳雷笋贮藏前期丙二醛(MDA)的生成,显著抑制了过氧化物酶(POD)(P＜0.05)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性(P＜0.01),最终显著抑制了笋肉的褐变(P＜0.01),显著抑制了木质素(P＜0.05)和纤维素的合成,从而延长了保鲜期.去壳雷笋的褐变可能由POD和PAL活性作用引起.POD和PAL活性的增加也可能诱导了木质素的合成.     

梨黑星菌粗毒素对抗病和感病梨离体叶片生理特性的影响

以不同抗病性梨品种为材料,研究了梨黑星菌粗毒素对梨离体叶片的过氧化物酶(POD)活性、苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性、丙二醛(MDA)含量、细胞膜相对透性以及叶绿素含量变化的影响.研究表明,毒素接种后抗病和感病品种叶片的POD和PAL活性、MDA含量和相对电导率均呈上升趋势,其间会有1个或2个峰值出现,且抗病品种叶片的POD和PAL活性高于感病品种,而细胞内MDA含量和相对电导率增加比率低于感病品种;同时,毒素使梨离体叶片的叶绿素、类胡萝卜素含量下降,且感病品种的下降幅度大于抗病品种.总之,梨离体叶片POD和PAL的活性变化与梨品种抗病性呈正相关,叶片MDA含量和相对电导率变化与梨品种抗病性呈负相关,抗病品种离体叶片对毒素的毒害有更强的抵抗力.