黄萎病菌诱导下野生茄‘托鲁巴姆’SSH文库的构建与分析

由大丽轮枝菌(Verticillium dahliae Kleb.)引起的茄子黄萎病是一种严重的土传病害,但在茄子栽培品种中缺少高抗种质,野生茄‘托鲁巴姆’高抗黄萎病。为探讨野生茄‘托鲁巴姆’抗黄萎病的分子机制,该试验以‘托鲁巴姆’为试材,利用抑制性差减杂交技术,分别以黄萎病菌侵染与未侵染的根系为检测方(tester)和驱动方(driver),构建了1个黄萎病菌诱导下的根器官正向差减cDNA文库。结果表明:(1)随机挑取170个阳性克隆,经测序,共获得109个非冗余EST,其中61个EST与其他植物的抗逆相关基因同源,如几丁质酶、细胞色素P450、过氧化物酶、蛋白酶抑制子等。(2)借助NCBI中的EST序列,经过电子拼接结合RT-PCR验证,克隆了1个通用胁迫蛋白基因———StUSP1。(3)表达分析结果显示,‘托鲁巴姆’受黄萎病菌侵染后,StUSP1在根中上调表达。     

肉桂酸和香草醛对嫁接茄子根系生长及生理特性的影响

以"托鲁巴姆"茄子为砧木,"西安绿"茄子为接穗,采用盆栽试验研究了自毒物质肉桂酸和香草醛对嫁接、自根和砧木茄子根系生长及抗氧化酶活性、渗透调节物质含量的影响.结果表明:肉桂酸、香草醛对茄子根系生长及生理代谢的化感作用基本表现为"低促高抑",两物质对自根茄子根系表现促进、抑制效应的临界浓度点分别为0.1和0.5mmol.kg-1;对嫁接、砧木茄子表现促进、抑制效应的临界浓度点分别为0.5和1mmol.kg-1.茄子根系对自毒物质耐性大小依次为:砧木茄嫁接茄自根茄;在较高浓度肉桂酸(0.5～4mmol.kg-1)和香草醛(1～4mmol.kg-1)作用下,与自根茄子相比,嫁接茄子根系SOD活性提高了8.50%～24.50%,脯氨酸含量增加了9.39%～27.64%,可溶性糖含量增加了12.77%～81.81%,可溶性蛋白含量、根系鲜、干物质量和根系活力显著高于自根茄.表明嫁接换根使茄子根系具有了砧木抗自毒物质的特性,缓解了自毒物质给茄子根系生长带来的不良影响.     

嫁接茄根系分泌物与抗黄萎病的关系及其组分分析

探讨了嫁接对茄子土传病害黄萎病抗性的影响,采用浸根法收集茄子根系分泌物,并利用气-质联用技术检测了根系分泌物的组分和含量,测定了茄子根系分泌物及其模拟化感物质对黄萎菌菌丝生长的化感作用,分析嫁接后茄子根系分泌物的组成差异,探讨了嫁接茄抗病性与其根系分泌物成分的关系。结果表明:嫁接使茄子发病率显著降低。土壤黄萎菌数量随发育时期的推进而显著低于自根茄。嫁接茄根系分泌物对黄萎菌菌丝生长有一定的抑制作用。GC-MS检测结果显示,嫁接换根使茄子根系分泌物的组成成分发生一定的改变,嫁接根系分泌物中检测到了烃类、酯类、醇类、酚类、酮类、苯类和胺类物质,其中苯、醇和胺类在ZG中未检测到。但嫁接茄也缺少自根茄中检测到的炔类和菲啶。酚类公认的化感物质含量表现出自根茄大于嫁接茄。模拟物质对黄萎菌菌丝生长的影响表明:邻苯二甲酸二丁酯表现出在0.05 0.5 mmol.L-1浓度范围随浓度增加抑制作用增强,后随浓度增加抑制作用有所减弱。而豆蔻酸和棕榈酸均表现出随浓度增加先促进后抑制黄萎菌菌丝的生长。     

嫁接茄子根系分泌物变化及其对黄萎菌的影响

采用番茄为砧木嫁接茄子,经过GC-MS检测,研究了黄萎菌胁迫前后嫁接对茄子植株根系次生代谢的影响。通过比较黄萎菌胁迫前后茄子根系次生代谢物质的变化,探讨了嫁接在胁迫前后对植株根系次生代谢的调节作用,并对嫁接茄根系分泌物中丁二酸二甲酯对茄子黄萎菌及茄子种子萌发、幼苗生长的化感效应进行了研究。结果表明,黄萎菌胁迫前,嫁接影响了根系的次生代谢物质的分泌,表现为物质种类和数量的增加,各类物质相对含量改变。嫁接茄子根系分泌物中检测出9大类、66种物质,比自根茄处理多出4大类、33种物质。黄萎菌胁迫时,嫁接茄子田间表现出明显的抗病性;进一步对根系分泌物进行检测发现,嫁接茄根系分泌物中物质种类和相对含量与自根茄处理相比均有显著差别;嫁接茄根系分泌物中烃和酚醇类物质相对含量分别增加了3.25%和0.07%,苯类、茚类和脂肪酸酯类物质相对含量降低,降幅分别为2.62%、0.26%和0.07%。新出现了胺类物质,芴类物质。黄萎菌胁迫前后茄子根系次生代谢物质成分同样发生了变化。与接菌前嫁接茄子植株根系分泌物相比,接菌后嫁接处理的苯类、茚类、酚醇类和胺类物质相对含量增加,增幅分别为22.07%、1.72%、1.21%和0.34%;烃类和脂肪酸酯类物质相对含量降低了1.28%和21.75%;酮类、咔唑类和芴类物质消失。新增物质中以丁二酸二甲酯的相对含量最高,达14.38%。随后的生物检测结果显示,丁二酸二甲酯能够提高茄子田间抗病性,对黄萎菌菌丝生长起化感抑制作用,并促进了茄子种子的萌发和幼苗的生长,随着处理浓度升高作用效果增强,并在1 mmol/L处理时达到最佳作用效果。     

拟南芥对细菌性软腐病抗性变异分析

由胡萝卜软腐欧文氏菌胡萝卜软腐亚种 Erwinia carotovora subsp.carotovora （Ecc）引起的细菌性软腐病是世界性的重要流行病害，由于缺乏天然抗源，研究进展缓慢，拟南芥成为软腐病抗性研究的主要试材。本文选用 29 份拟南芥材料，制定了病情分级标准，以接种后 48 小时的病情指数作为软腐病抗性的鉴定指标，筛选出抗软腐病材料 CS906 和感病材料 CS20。通过分析抗、感材料接种 Ecc 后 AOS、ERF1-1、PR1、PDF1.2 和 PAL1 等 5 个基因的表达变化，发现 SA、ET 和 MJ 信号途径都参与了拟南芥对 Ecc 的防卫反应，且基因表达模式在抗、感材料中相似，差异体现在表达量上。本研究对深入探讨拟南芥软腐病抗病机制具有重要意义。     

不同抗病性茄子根系分泌物对黄萎菌的化感作用

以不同抗病性茄子为试材,即抗病类型Solanum tor、S.sis,耐病类型立原紫茄,感病类型西安绿茄,研究了不同茄子品种抗黄萎病特性,根际微生物结构与黄萎菌数量的变化,茄子根系分泌物对黄萎菌的化感作用,并利用GC-MS对根系分泌物的成分进行了鉴定。结果表明：抗病类型的根系分泌物既可以直接影响黄萎菌的生长、发育,又可以通过调节土壤微生物种群结构间接影响黄萎菌的生长,达到抗病效果。而感病类型则正相反。推断这可能是因为抗病类型根系分泌物中存在醇类、胺类、吡喃类、芴类等特异物质,而感病类型根系分泌物中酮类、酚类、酯类、酚酸类物质种类或含量较高。     

不同连作年限土壤对茄子土壤生物学活性的影响及其嫁接调节

探讨了不同连作年限土壤对茄子根际土壤微生物数量、土壤酶活性的影响及其相关性和嫁接对重要相关因子的调节作用。结果表明:随着连作年限的增加,茄子根际土壤细菌数量和放线菌数量呈下降趋势,真菌数量呈增加趋势;根际土壤中的过氧化氢酶、过氧化物酶、多酚氧化酶、蛋白酶的活性呈降低趋势;土壤微生物数量和土壤酶活性之间有显著的相关性。其中过氧化氢酶、过氧化物酶、多酚氧化酶、蛋白酶是影响根际土壤中细菌和放线菌数量的主要因子,蛋白酶是影响根际土壤中真菌数量的主要因子。嫁接能提高土壤酶活性,缓解连作土壤带来的胁迫。