维普资讯 http://www.cqvip.com 中 国 糖 料 Ｓｕｇａｒ Ｃｒｏｐｓ ｏｆ Ｃｈｉｎａ ４２ ２００８年 第２期 文章编号：１００７—２６２４（２００８）０２—００４２—０３ 叶面喷施水杨酸对甜菜防御酶系的诱导作用 王海风 ，王俊斌 ，新楠，，李晓东 ，邵金旺ｊ （１．天津农学院农业分析实验室，天津３００３８４；２．天津农学院基础科学系，天津３００３８４；３．天津农学院农学系，天津３００３８４； ４．内蒙古农牧业科学院甜菜研究所，呼和浩特０１００３１；５．内蒙古农业大学甜菜生理研究所，呼和浩特０１００１８） 摘 要：研究了叶面喷施水杨酸对甜菜丛根病防御酶系活性的影响。结果表明，在８叶期叶面喷施水杨酸后，甜菜抗、 感病品种叶片、块根中ｉ￣＿ｇｔ，４５１＠ｆ＠（ＰＯＤ）、多ｉｆ），－ｇｔ，４１５ｆ＠（ＰＰＯ）、苯丙氨酸解氨酶（ＰＡＬ）活性较对照均有所提高，病情指数 下降，根产量、含糖率和产糖量都有所增加。不同的水杨酸处理浓度相比较．抗、感病品种适宜浓度均为３ｍｍｏｌ／Ｌ。 关键词：水杨酸；甜菜丛根病；防御酶系 中图分类号：￥４３５．６６３ 文献标识码：Ａ 水杨酸ｆＳａｌｉｃｙｌｉｃ ａｃｉｄ。ＳＡ）是植物体内产生的一种简单的酚类物质。它作为一种重要的能激活植物抗病防 卫反应的内源信号分子。可诱导植物对多种病毒、真菌及细菌病害产生抗性ｌｌｌ。许多研究证实。ＳＡ不仅是植物 产生过敏反应（Ｈｙｐｅｒｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ，ＨＲ）和系统获得性抗性（Ｓｙｓｔｅｍｉｃ Ａｃｑｕｉｒｅｄ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ，ＳＡＲ）所必需， 而且也是病原物侵染植物后活化一系列防卫反应的信号传递过程中的重要组成成分。ＳＡ预处理可以增强植 物多种防卫反应机制，包括植保素（Ｐｈｙｔｏａｌｅｘｉｎ，ＰＡ１及其有关合成酶类、病程相关蛋白（Ｐａｔｈｏｇｅｎｅｓｉｓ—Ｒｅｌａｔｅｄ， ＰＲ１和各种活性氧（Ａｃｔｉｖｅ Ｏｘｙｇｅｎ。ＡＯ１的产生 。ＳＡ诱导植物抗病性的研究已引起了人们的广泛关注，近年 来．对ＳＡ进一步研究得出．ＳＡ是诱导抗性产生的重要因素。ＳＡ和乙酰水杨酸能显著提高番茄幼苗叶片的 ＰＰＯ、ＰＯＤ活性，用不同浓度ＳＡ处理花生植株，可明显诱导花生ＰＡＬ、ＰＰＯ和ＰＯＤ等主要防御酶活性提高 。 丛根病是危害甜菜生产的一种严重病害．但外源施用ＳＡ对甜菜抗丛根病的机理及应用还未见报道 本试验用不同浓度的ＳＡ对８叶期的甜菜进行叶面喷施．通过测定其防御酶活性的变化．明确其诱导作 用，探讨ｓＡ对甜菜丛根病抗性的作用机制；并寻求适宜的ｓＡ处理浓度，为防治甜菜丛根病提供新的途径。 １材料与方法 １．１材料 供试甜菜品种（系）２个：抗（耐）丛根病品种（以下简称抗病品种）：农华９８０８；感丛根病品种（以下简称感 病品种）：甜研３０３。 １．２试验地设置 试验地设置在呼和浩特市土左旗毕克齐镇甜菜丛根病三级病地上进行．试验全部采用小区设置．品种分 区种植．４次重复。后期调查病情指数，收获时测产、检糖，田间管理一致。 １．３ ＳＡ处理 在８叶期（块根分化形成期）用ＳＡ进行叶面喷施。ＳＡ用少量９５％的乙醇溶解．用ＮａＯＨ调ｐＨ值近中性 后加水定容，配制成５０ｒａｍｏｌ／Ｌ母液。喷施前将母液稀释至ｌｍｍｏｌ／Ｌ、２ｍｍｏｌ／Ｌ、３ｍｍｏｌ／Ｌ浓度梯度的处理液，用 清水喷施为对照 １．４取样及测定方法 １．４．１取样叶面喷施后两周（叶丛快速生长期）取样，各取１Ｏ株，将样品放在冰桶内带回实验室，用水冲洗 净表面泥土。用干净吸水纸吸干表面残留水分，立刻进行处理，分别取各处理植株上位置相同的叶片５片，取 其上、中、下等宽部分剪碎混匀，块根切碎混匀后进行各指标的测定。 １．４．２测定方法（１）酶液的提取：分别称取混合好的叶片和块根鲜样各０．５ｇ放入预冷的研钵中。加入５ｍＬ 预冷的０．１ｍｏｌ／Ｌ的ＴＢＳ缓冲液（ｐＨ８．８．内含５ｒａｍｏｌ／Ｌ巯基乙醇和ｌｍｍｏｌ／Ｌ的ＥＤＴＡ）和少量聚乙烯吡咯烷酮 （ＰＶＰ），在冰浴中研磨，４℃下离心（６０００ｒ／ｍｉｎ，２０ｍｉｎ），上清液即为粗酶液，用于ＰＡＬ的活性测定。另分别称取 混合好的叶片和块根鲜样各０．５ｇ放入预冷的研钵中．加入５ｍＬ ０．０５ ｍｏｌ／Ｌ的ＰＢＳ缓冲液（ｐＨ６．５）和０．０５ｇ ＰＶＰ，冰浴中研磨，４℃下离心（４０００ｒ／ｒａｉｎ，１５ｒａｉｎ）。上清液即为粗酶液，用于ＰＰＯ和ＰＯＤ的活性测定。（２）酶活 性测定：ＰＯＤ、ＰＰＯ酶活性测定分别采用愈创木酚法ｌ ７ｌ、邻苯二酚法［８１，ＰＡＬ酶活性测定参照文献『９］的方法。 收稿日期：２００８—０１—１９ 基金项目：国家自然科学基金（３０３６００５９）。 作者简介：王海凤（１９７８一），女（蒙古族），内蒙古通辽市人，天津农学院农业分析实验室助理实验师。主要从事植物抗逆生理生 化研究。 维普资讯 http://www.cqvip.com 第２期 王海风，等：叶面喷施水杨酸对甜菜防御酶系的诱导作用 ４３ １．４．３病情指数４级：植株死亡 试验通过病情指数评价病地上甜菜被危害的严重程度，分为０～４级，分级标准如下： ０级：地上部无病症；１级：叶直立、黄化；２级：叶直立、黄化、矮化且伴焦枯；３级：许多叶焦枯、死亡； ∑ｉｎ 病情指数ＤＩ ×１００（ｉ为级数， 为对应级数的病株数，Ⅳ为被调查的总株数） 相对防效：ｆ对照病情指数一处理病情指数）／对照病情指数 ２结果与分析 ４５０ ２．１ ８叶期喷施ＳＡ对抗、感病品种ＰｏＤ活性的影响 试验表明，８叶期喷施不同浓度ｓＡ后甜菜抗、感病品种 叶片及块根ＰＯＤ活性较对照均有所增加．但增加程度不同 ． ４．００ （图１）。由图可以看出，经ｌｍｍｏｌ／Ｌ、２ｍｍｏｌ／Ｌ、３ｍｍｏｌ／Ｌ的ＳＡ 处理后对于叶片来说抗病品种酶活性较对照分别增加０．１６、 ０．５５、０．５４ Ａ０Ｄ４７ｏ／（ｍｉｎ・ｇ ＦＷ），而感病品种分别增加０．１９、 要２∞ ｉ １．５０ 藿１・００ ０．３２、０．７５ Ａ０Ｄ４７ｏ／（ｍｉｎ．ｇ ＦＷ）：对块根而言抗病品种分别增 ２ 片及块根ＰＰＯ活性均明显高于感病品种叶片及块根ＰＰＯ活 性．这说明ＰＰＯ活性的变化还与品种本身的抗病性有关 ２．３ ８叶期喷施ＳＡ对抗、感病品种ＰＡＬ活性的影响 由图３可知．８叶期喷施不同浓度ＳＡ对不同品种、不同 圈２ 部位ＰＡＬ活性的影响没有明显的规律性 对于叶片来说，抗 病品种酶活性在ｌｍｍｏ１／Ｌ ＳＡ处理后最大．感病品种则在 ２ｍｍｏ１／Ｌ ＳＡ处理后最大；对于块根来说．抗病品种差异不显 著，而感病品种在ｌｍｍｏ１／Ｌ ＳＡ处理后酶活性反而比对照降低 了，在２ｍｍｏｌ／Ｌ和３ｍｍｏｌ／Ｌ ＳＡ处理后较对照又有很大提高． 这种变化的具体原因还有待进一步研究 但总体来看，ＳＡ处 ． … 踟 ６０ ０．４０ 鹾。２ｆ】 Ｒ一１ ｆ Ｓ－ｌｅａｆ Ｒ—ｍ毗 ｓ＿ 理后甜菜叶片和块根的ＰＡＬ活性都有不同程度升高。 ２．４ ８叶期喷施ＳＡ对抗、感病品种产质量的影响 从表１中的试验结果可知，经不同浓度ＳＡ处理后抗、感 病品种病情指数较对照都有所下降．防治效果增强．感病品种 病情指数均高于抗病品种，且抗、感病品种均在３ｍｍｏｌ／Ｌ的 ＳＡ处理后病情指数最低，防治效果最好．分别为１４．４７％、２５．６２％ 品种部位 图３喷施ＳＡ甜菜叶片及块根ＰＡＬ活性变化 叶面喷施不同浓度ＳＡ后，抗、感病品种在块根产量、含糖率及产糖量方面均表现出相对一致的规律：经 ｌｍｍｏｌ／Ｌ、２ｍｍｏｌ／Ｌ、３ｍｍｏｌ／Ｌ的ＳＡ处理后，抗、感病品种的块根产量、含糖率及产糖量较对照均有不同程度的 增加。抗、感病品种的块根产量均在３ｍｍｏｌ／Ｌ ＳＡ处理后达到最高，分别为５６．８９ｔ／ｈｍ２、４０．４９ ｔ／ｈｍ２，分别比对 维普资讯 http://www.cqvip.com
中 国 糖 料 照提高１５．７０％和２３．２９％：两品种的含糖率均 表１ ８叶期喷施ＳＡ对甜菜抗、感病品种产质量的影响 在２ｍｍｏｌ／Ｌ ＳＡ处理后达到最高．分别为 １６．３７％、１４．４４％，比对照增糖０．５８度和０．９３ 度：两品种的产糖量均在３ｍｍｏｌ／Ｌ ＳＡ处理后达 到最高．分别为８．７５ｔ／ｈｍ２．，５．５６ ｔ／ｈｍ ，比对照增 产１２．７６％和２５．２３％ 由以上分析得出．叶面喷 施不同浓度ＳＡ对抗、感病品种的块根产量、含 糖率及产糖量均有一定作用．且对感病品种的 作用大于抗病品种 ３讨论 参与植物体内多种生理代谢过程的ＰＯＤ、ＰＰＯ、ＰＡＬ与植物的防卫反应及抗病性密切相关【ｔ０，ｕ】。ＰＯＤ在诱 导抗性中起主要作用，其酶活性的增加与木质素类物质的积累、叶片中病原菌数量的降低以及过敏反应的启 动有关，而木质素能加固细胞壁。作为一种结构性防御屏障，来抵御病菌的侵入和扩展，从而抑制发病。ＰＰＯ 在植物与病原物相互作用过程中起重要作用，除可直接杀死病原物外，其酶活性的增加也可激活寄主潜在的 抗病基因的表达，使寄主植物表现出抗病性。ＰＯＤ、ＰＰＯ还参与酚的形成。ＰＡＬ是木质素与植保素沿苯丙烷类 代谢途径合成的关键调节酶。这３种酶通常用作衡量植物体内防卫反应的重要指标．并将其称为防御酶系。 大量实验表明，ＳＡ对植物体内ＰＯＤ、ＰＰＯ、ＰＡＬ活性有较明显的促进作用［５，６，１１１ 本试验研究结果表明，叶面喷施ＳＡ后甜菜叶片、块根中的ＰＯＤ、ＰＰＯ和ＰＡＬ酶活性较对照都有不同程 度的增加，表明ＳＡ可诱导甜菜体内防御酶活性的增强．从而增强其抗丛根病性，尤其是对感病品种的作用更 大。其次，用不同浓度的ＳＡ叶面喷施甜菜，通过对降低病情指数、提高其产量、含糖率的结果表明，ＳＡ喷施的 适宜浓度，抗、感病品种均为３ｍｍｏｌ／Ｌ。对糖用甜菜来说，最终的生产目的是得到较高的产糖量。３ｍｍｏｌ／Ｌ ＳＡ处 理后抗、感病品种的产糖量最高，说明在所设浓度范围内，对于抗、感病品种的最适宜浓度均为３ｍｍｏｌ／Ｌ，这也 为ＳＡ在甜菜生产上的应用提供了依据 参考文献： 『１１丁秀英，张军。苏宝林．水杨酸在植物抗病中的作用Ⅱ１．植物学通报，２００１，１８（２）：１６３—１６８． 【２】林忠平，胡鸢雷．植物抗逆性与水杨酸介导的信号传导途径的关系［Ｊ］．植物学报，１９９７，３９（２）：１８５—１８８． ［３］Ｖａｎ Ｌｏｏｎ ＬＣ，Ａｎｔｏｎｉｗ Ｊ Ｆ．Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｓａｌｉｃｙｌｉｃ ａｃｉｄ ａｎｄ ｅｔｈｅｐｈｏｎ ｗｉｔｈ ｖｉｒｕｓ—ｉｎｄｕｃｅｄ ｈｙｐｅｒｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ ａｎｄ ａｃｑｕｉｒｅｄ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｉｎ ｔｏｂａｃｃｏ［Ｊ】．Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｐｌａｎｔ ｐａｔｈｏｌｏｇｙ，１９８２，８８（６）：２３７－２５６． ［４］Ｄｅｌａｎｅｙ ＴＰ，Ｕｋｎｅｓ Ｓ，Ｖｅｒｕｏｏｉｊ Ｂ ｅｔ ａ１．Ａ ｃｅｎｔｒａｌ ｒｏｌｅ ｏｆ ｓａｌｉｃｙｌｉｃ ａｃｉｄ ｉｎ ｐｌａｎｔ ｄｉｓｅａｓｅ ｅｓｒｉｓｔａｎｃｅ叨．Ｓｃｉｅｎｃｅ，１９９４，２６６：１２４７－１２５０． ［５］胡彦江，张茹琴，王瑞荣，等．水杨酸、乙酰水杨酸对番茄幼苗叶片中ＰＰＯ和ＰＯＤ的诱导作用［Ｊ］．西北植物学报，２００７，２７（２）： ２６２—２６６． ［６］鄢洪海，赵志强，王琰，等．水杨酸处理对花生主要防御酶活性的影响［Ｊ】．花生学报，２００６，３５（４）：２０—２２． ［７］ 张宪政．作物生理研究法［Ｍ］．北京：中国农业出版社，１９９２． ［８］ 薛应龙．植物生理学实验［Ｍ】．北京：高等教育出版社，１９８５． 『９１薛应龙，欧阳光察，澳绍根．植物苯丙氨酸解氨酶的研究 ．植物生理学报，１９８３（９）：３０１—３０５． 『１０１李靖，利容千，袁文静．黄瓜感染霜霉叶片中一些酶活性的变化『Ｊ１．植物病理学报，１９９１，２１（４）：２７７—２８２． 『１１１李淑菊，马德华，庞金安，等．水杨酸对黄瓜几种酶活性及抗病性的诱导作用『Ｊ１．华北农学报，２０００，１５（２）：１１８—１２２． Ｉｎｄｕｃｅｄ Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ Ａｐｐｌｙｉｎｇ ＳＡ ｏｎ Ｓｕｇａｒｂｅｅｔ Ｄｅｆｅｎｓｅ Ｅｎｚｙｍｅｓ ＷＡＮＧ Ｈａｉ—ｆｅｎｇ 。ＷＡＮＧ Ｊｕｎ—ｂｉｎ２，ＸＩＮ Ｎａｎ３，ＬＩ Ｘｉａｏ—ｄｏｎｇ￣，ＳＨＡＯ Ｊｉｎ—ｗａｎｇｓ ．Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ，Ｔｉａｎｊｉｎ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ ３００３８４，Ｃｈｉｎａ；２．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｆＢａｏｓｉｃ Ｓｃｉｅｎｃｅ， ＴｉａｎｊｉｎＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔｉａｎｉｆｎ ３００３８４，Ｃｈｉｎａ；３．Ｄｅｐａｒｔｅｎｔｍ ｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ，ＴｉａｎｊｉｎＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ ３００３８４， Ｃｈｉｎａ，．４．Ｉｎｓｉｔｕｔｅ ｏｆｓｕｇａｒｂｅｅｔ，Ｉｎｎｅｒ Ｍｏｎｇｏｌｉａ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ ａｎｄ Ａｎｉｍａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｈｕｈｈｏｔ ０１００３１，Ｃｈｉｎａ；５．Ｓｕｇａｒｂｅｅｔ Ｙｓ ｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｆＩｏｎｎｅｒ Ｍｏｎｇｏｌｉ，Ｈｕｈｈｏｔａ Ｏ１Ｏ０ｌ８，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｎ ｔｈｅ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ｏｆ ｄｅｆｅｎｓｅ ｅｎｚｙｍｅｓ ｔｏ ｒｈｉｚｏｍａｎｉａ ｂｙ ａｐｐｌｙｉｎｇ ｓａｌｉｃｙｌｉｃ ａｃｉｄ（ＳＡ）ｏｎ ｓｕｇａｒｂｅｅｔ ｌｅａｖｅｓ ｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ． ｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ａｆｔｅｒ ａｐｐｌｙｉｎｇ ＳＡ ｏｎ ｓｕｇａｒｂｅｅｔ ｌｅａｖｅｓ ａｔ ８－ｌｅａｆ ｓｔａｇｅ．ｔｈｅ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ｏｆ ｐｅｒｏｘｉｄａｓｅ（ＰＯＤ），ｐｏｌｙｐｈｅｎｏｌ ｏｘｉｄａｓｅ（ＰＰ０）ａｎｄ ｐｈｅｎｙｌａｌａｎｉｎｅ ａｍｍｏｎｉａ ｌｙａｓｅ（ＰＡＬ）ｏｆ ｓｕｇａｒｂｅｅｔ ｌｅａｖｅｓ ａｎｄ ｒｏｏｔｓ ｗｅｒｅ ｈｉｇｈｅｒ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ｏｆ ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｌａｎｔｓ．Ｔｈｅ ｄｉｓｅａｓｅ ｉｎｄｅｘ ｗａｓ ｄｅｃｌｉｎｅｄ，ｗｈｅｒｅａｓ，ｔｈｅ ｒｏｏｔ ｙｉｅｌｄ， ｓｕｇａｒ ｃｏｎｔｅｎｔ ａｎｄ ｓｕｇａｒ ｙｉｅｌｄ ｗｅｒｅ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ．Ａ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｓａｌｉｃｙｌｉｃ ａｃｉｄｓ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｕｍ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｔｏ ｔｈｅ ｒｅｓｉｓｔａｎｔ ｏｒ ｓｕｓｃｅｐｔｉｂｌｅ ｖａｒｉｅｔｉｅｓ ｗａｓ ａｔ ３ｍｍｏｌ／Ｌ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｓａｌｉｃｙｌｉｃ ａｃｉｄ；Ｓｕｇａｒｂｅｅｔ ｒｈｉｚｏｍａｎｉａ；Ｄｅｆｅｎｓｅ ｅｎｚｙｍｅｓ
