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本试验以“四九一油青"菜心(BrassicaparachinensisBailey)品种为试材,研究寡糖对菜心抗立枯病生理的影响。试验中选用葡聚六糖(P)和壳寡糖(K)2种寡糖,分别设置4个浓度水平处理:CK(0mg/L)、P1(0.1mg/L)、P2(1唱/L)、P3(10mg几)以及CK(0mg/L)、K1(0.4mg/L)、K2(2mg几)、K3(8mg/L)处理,并通过人工接种立枯病菌(Rhizoctoniasolanikuhn)的方法,探讨菜心一寡糖一立枯病菌三者之间的相互关系及其作用机理,以求达到通过合理施用寡糖来调控菜心植株生长,提高菜心自身的防卫能力和抗病能力,减轻病害的发生和减少化学农药的使用,从而为菜心立枯病的科学防治,以及菜薹产量和品质的提高创建一条新的生物学途径。
L葡聚六糖、壳寡糖对菜心立枯病的发生有明显的调控作用。适宜浓度的葡聚六糖、壳寡糖处理有利于改善菜心的生理生化代谢,促进植株的健康成长,提高植株对立枯病的抵抗能力,降低发病率。葡聚六糖处理中以高浓度的P3处理和壳寡糖处理中以低浓度的K。处理植株的抗性最强,发病率最低,菜薹产量最高。
糖、壳寡糖处理有2.葡聚六利于增强菜心的结构抗性。葡聚六糖、壳寡糖处理不仅可降低菜心叶片的细胞膜透性,还可明显地抑制立枯病菌侵染而诱导的细胞膜透性升高。葡聚六糖、壳寡糖处理均可诱导菜心植株木质素和HRGP的积累。感染立枯病菌后,葡聚六糖、壳寡糖处理均可促进木质素和HRGP的形成,形成结构上的屏障,阻止病原菌微生物的进一步侵染,降低发病率。
3.葡聚六糖、壳寡糖处理和诱导接种对菜心植株细胞保护酶系统有明显的影响。葡聚六糖、壳寡糖处理和立枯病菌感染后明显地促进了SOD、POD、CAT活性的提高。感病后的前4天,葡聚六糖处理的叶片SOD活性比对照低,但4天后SOD活性比对照高。感病过程中,壳寡糖处理叶片的SOD活性始终比对照高。葡聚六糖、壳寡糖处理明显地加强立枯病菌对POD、CAT活性的诱导。感病后的前2天,葡聚六糖、壳寡糖处理对叶片的POD活性影响较小,但2天后寡糖处理明显地提高叶片的POD活性。感病过程中,葡聚六糖、壳寡糖处理的CAT活性始终比对照高。立枯病菌可诱导提高植株体内的MDA含量,但葡聚六糖、壳寡糖处理可抑制立枯病菌的诱导而降低植株体内的MDA含量,因而抑制了膜脂过氧化作用,减轻了植株受立枯病菌的危害。
4.葡聚六糖、壳寡糖处理和立枯病菌的感染均能诱导提高植株体内防御酶类PAL、PP0活性的提高,但葡聚六糖、壳寡糖处理的诱导效应比立枯病菌强。葡聚六糖、壳寡糖处理和立枯病菌对叶片PPO、PAL活性的诱导提高作用具有协同效应。处理中,以寡糖接种的PPO、PAL活性最高,寡糖不接种处理次之,不加寡糖接种处理再次,不加寡糖不接种处理最低。
5.葡聚六糖、壳寡糖处理对叶片病程相关蛋白几丁质酶和B一1,3葡聚糖酶活性有明显的影响。葡聚六糖、壳寡糖处理明显地诱导植株体内几丁质酶和B—1,3葡聚糖酶的形成,提高其活性,立枯病菌也可诱导提高叶片几丁质酶和β—l,3葡聚糖酶活性,而寡糖处理可调控立枯病菌对丁质酶和B—l,3葡聚糖酶活性的诱导作用。在感病后的前期,寡糖促进了立枯病菌对几质酶活性的诱导,而在感病后期则抑制了几丁质酶的活性,导致几丁质酶活性下降。葡聚六糖、壳寡糖处理在感病后的前6天对叶片β—l,3葡聚糖酶活性的诱导效果较明显,而6天后与对照基本无差异。
6.葡聚六糖、壳寡糖处理和立枯病菌感染均对植株体内的内源激素含量有明显的影响。葡聚六糖、壳寡糖处理和立枯病菌感染均明显地诱导提高Eth的释放量和IAA、ABA的含量,但葡聚六糖、壳寡糖处理的诱导效应大于立枯病菌。葡聚六糖、壳寡糖处理对立枯病菌的诱导具有明显的调控作用,感病后促进内源Eth、IAA、ABA含量的进一步提高。葡聚六糖、壳寡糖处理和立枯病菌对叶片IAA、ABA的活性的诱导提高作用具有协同效应。处理中,以寡糖接种的Eth、IAA、ABA含量最高,寡糖不接种处理次之,不加寡糖接种处理再次,不加寡糖不接种处理最低。表明寡糖一立枯病菌一内源激素三者之间存在着密切的关系,提高植株体内Eth、IAA、ABA的含量可能是菜心抗立枯病的生理机制之一。