INA和热处理诱导香蕉抗病性与HO信号的关系

• 作 者: 张灿
• 机 构: 华南农业大学
• 出 处: 华南农业大学
• 发表日期: 2009年期
• 关键词: 香蕉

香蕉是我国重要的热带水果之一，其营养价值高，深受人们喜爱。炭疽病是香蕉果实最常见的病害之一，香蕉果实在田间即受到炭疽病菌的潜伏侵染，在果实贮藏期间发病，导致腐烂严重影响采后贮藏运输，造成重大的经济损失。H2O2是细胞信号转导和调控的重要组成部分，其在抗性诱导中起重要作用。本文主要研究了2，6—二氯异烟酸(INA)及热水处理采后香蕉果实，激发植物内源H2O2产生，诱导抗病性的效果及其机理。并从生理和分子水平探讨了相关酶及病程相关蛋白与活性氧之间的关系。主要研究结果如下：
1.INA处理对香蕉采后抗病性的影响
(1) INA处理显著降低了香蕉果实采后炭疽病的病情。与对照相比，浓度为0.5 g/L的INA溶液渗透处理后6h接种的抗病效果最好。INA减少了MDA含量，保护了香蕉果皮的细胞膜系统，保持了果皮组织结构及细胞结构的完整性，有利于抵抗病原菌的进一步侵染和扩展。
(2) INA处理激发了采后香蕉果实的活性氧爆发，诱导抗病性产生。INA渗透处理诱导H2O2前期的一个高峰，提高抗病性；控制贮藏后期的持续升高，降低高含量H2O2的伤害作用。INA处理后短时间内NADPH oxidase活性高于对照，表明NADPH oxidase活性与H2O2前期的一个高峰的产生关系密切。
(3) INA处理后CAT活性高于对照、APX活性低于对照；接种后贮藏期间，CAT活性低于对照、APX活性高于对照。试验结果表明APX活性与H2O2含量变化规律基本一致，而CAT活性变化与H2O2含量变化有差别；CAT的基因表达与酶活性规律不一致，由此可知，INA处理对CAT在转录水平影响不大，主要在翻译水平上发挥调节作用，而APX在整个过程中都得到较好的诱导。表明INA处理后香蕉果皮H2O2含量变化与APX有密切联系。
(4) INA处理后CHT基因表达与酶活性规律一致，其中6h最强，接种贮藏期间随着时间推移表达逐渐增强。GLU基因表达随着病情发展表达逐渐增强。
(5) P450基因在未成熟条件下基本不表达，成熟后表达强烈，说明P450基因与本论文得到国家自然科学基金(30771515)，广东省联合基金重点项目(U0631004)，广东省自然科学基金团队项目(06200670)的资助。香蕉果实成熟有密切关系。INA渗透处理能够抑制ACS和ACO基因的表达，从而减少香蕉果实乙烯的含量，进而延缓成熟进程和病情扩展，起到抗衰老和抗病的作用。
2.热处理对香蕉采后病害的影响
(1)热处理显著的降低了香蕉果实的采后炭疽病的病情。
(2) CAT基因在热处理后短时间内有个表达高峰；接种后贮藏期间前期表达与对照相比变化不大，但热处理延缓了CAT表达的减少量；APX基因热处理比对照表达稍强。
(3)热处理促进了CHT1基因的表达，CHT2表达与对照差别不大；GLU随着贮藏时间的增加表达逐渐增强，热处理延缓了表达的增强。
(4) P450表达在成熟后才有表达，且热处理延缓采后香蕉的后熟。ACS和ACO的基因表达随着贮藏时间推移，表达量逐渐增加，热处理减少了基因的表达量，延缓了衰老。
试验研究表明：INA处理和热水处理采后香蕉果实均不同程度提高内源H2O2含量，诱导了相关酶基因的表达，H2O2作为信号，通过转导作用诱导了病程相关蛋白基因的表达，从而提高了香蕉的抗病能力。