钙和水杨酸在增强番茄抗灰霉病中的互作关系研究
发布时间：2021-11-06 19:20
番茄是设施栽培重要蔬菜,由于冬春季温室低温、高湿的环境特点,导致病害发生严重。众多研究表明钙和水杨酸（Salicylic acid,SA）在番茄抗病过程中均具有重要作用。但是,两者在增强番茄抗病性中的相互作用关系尚不清楚。本研究以番茄Moneymaker品种及其不积累SA的突变体为试材,首先对番茄叶片进行接种灰霉菌（Botrytis cinerea）并测定番茄受侵染与未侵染叶片中内源钙和SA含量的变化情况;其次,探索钙和SA处理后番茄叶片中SA和钙的含量变化及其对应的抗病信号传导途径中相关基因表达情况,明确钙和SA之间的作用关系;然后,探究了钙和SA对番茄和B.cinerea的影响;同并探明钙和SA对番茄叶片活性氧爆发、抗病相关基因表达以及发病程度的影响;最后综合分析比较上述研究结果,推测钙和SA在番茄抗灰霉病中的相互作用关系。研究结果如下:1.番茄受到B.cinerea的侵染后,侵染叶片钙和SA在3-4d开始积累,未受侵染叶片则是4-5d。结果表明,番茄在感受到B.cinerea侵入后会发生一系列的应激反应促进了钙和SA的积累,并可能发挥一定的作用。2.番茄体内钙和SA具有协同作用关...
【文章来源】：沈阳农业大学辽宁省
【文章页数】：54 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
钙信号传导途径（Doddetal.2010;BatisticandKudla.2012）
沈阳农业大学硕士学位论文7中合成的SA，其中大约有90%以上都是经过ICS途径合成的（Wildermuthetal.2001）。SA合成后的作用途径为，在植物遭受病原菌侵染后，SA含量表现出较大幅升高，接着SA与细胞质膜上的SA结合蛋白（SABPs）结合，形成一种复合体结构，该结构能够促进过氧化氢酶（CAT）等多种抗氧化酶活性，从而使得活性氧（ROS）积累减少，引起了细胞内氧化还原电位的变化，进而促使细胞质中NPR1寡聚体之间的二硫键开始水解，然后释放出了NPR1单体，NPR1单体通过一系列作用传递到细胞核。积聚在细胞核中NPR1单体通过与TGA和WRKY等转录因子互作激活PR1基因表达，从而诱导产生SAR（AnandMou.2011）。目前，对于SA的整个的合成和作用途径中研究的还不是特别多，只明确了其中关键的作用点，所以还需大量的研究加以明确。图2.水杨酸的生物合成途径及其相关产物（Vlotetal.2009）Fig.2Biosyntheticpathwaysofsalicylicacidandrelatedproducts（Vlotetal.2009）1.2钙和水杨酸在植物抗病反应中相互作用关系的研究进展1.2.1钙与水杨酸防御途径的作用关系目前，许多研究表明钙对SA诱导的植物的抗逆性有调控作用（Kawanoetal.1998;Davidetal.2002;Levetal.2008;Duetal.2009）。SA作为植物体内用来应对生物和非生物胁迫一个非常重要的信号分子，当植物处于逆境下时，能迅速诱导植物作出反应，来抵御逆境所造成的不利影响（Malamyetal.1990；Gaffneyetal.1993）。近些年，国内外多名研究者在SA能够诱导植物抗性的基础上再进行深入研究发现，钙参与多种SA
沈阳农业大学硕士学位论文193结果与分析3.1番茄感染灰霉菌后钙和水杨酸含量的变化3.1.1番茄感染灰霉菌后钙含量的变化如图3所示，在对番茄植株进行接种处理后，结果发现，对于整个番茄植株来说在处理5d内，只有处理叶（图3B）和处理叶的下位叶（图3C）中内源钙具有含量的变化情况，上位叶（图3A）无显著性变化。处理叶从第5d开始具有显著性的升高，内源钙含量为12.2mgg-1约为对照的2倍，具有显著性的差异。下位叶在处理5d后内源钙含量为9.4mgg-1，与对照相比升高了1.5mgg-1，也具有显著性差异。整体来看，番茄植株在受到灰霉菌侵染后，内源钙含量不仅在被侵染叶片上发生了变化，未侵染叶片也随着天数的增加也发生了钙含量的变化，只不过相对于侵染叶片来说，时间较为延后。图3.接种后番茄叶片内源钙含量的变化Fig.3Changesinendogenouscalciumcontentintomatoleavesafterinoculation图注：图3A是处理叶的上位叶内源钙含量变化；图3B是处理叶内源钙含量变化；图3C是处理叶的下位叶内源钙含量变化。
【参考文献】：
期刊论文
[1]植物钙依赖蛋白激酶CDPK基因功能综述[J]. 费小钰,李红丽,王俊皓. 吉林农业. 2017(09)
[2]植物钙/钙调素介导的信号转导系统[J]. 曾后清,张亚仙,汪尚,张夏俊,王慧中,杜立群. 植物学报. 2016(05)
[3]钙素对β-氨基丁酸诱导番茄抗灰霉病和防御酶活性的调控作用[J]. 余朝阁,周娣,吕亭辉,李天来. 沈阳农业大学学报. 2016(04)
[4]水杨酸介导植物抗病的研究进展[J]. 汪尚,徐鹭芹,张亚仙,曾后清,杜立群. 植物生理学报. 2016(05)
[5]番茄灰霉生防菌CQ的分子鉴定及其生防效果研究[J]. 杨利敏,仝赞华,郭立华,蒋细良,邱德文,李淼. 中国生物防治学报. 2015(06)
[6]CaCl2等浸种对小麦商麦5226种子萌发特性的影响[J]. 华智锐. 浙江农业科学. 2014(11)
[7]钙对化学诱抗剂诱导番茄叶片酚类物质含量的影响[J]. 余朝阁,周娜,李天来,刘志恒. 沈阳农业大学学报. 2014(01)
[8]Ca2+-CaM信号系统与植物的抗病性[J]. 张玲艳,王宏权. 热带农业科技. 2014(01)
[9]钙对化学诱抗剂诱导番茄叶片木质素合成的影响[J]. 余朝阁,黄欣阳,李天来,刘志恒. 植物营养与肥料学报. 2013(06)
[10]外源水杨酸对龙须菜生长及生理的影响[J]. 王俏俏,徐年军,朱招波. 海洋学研究. 2013(02)
博士论文
[1]苹果乙烯应答因子ERF调控果实成熟过程中乙烯合成的机理研究[D]. 李通.沈阳农业大学 2017
[2]丛枝菌根（AM）真菌诱导植物抗/耐线虫病害机制的研究[D]. 李海燕.山东农业大学 2002
硕士论文
[1]钙对人参生长发育影响的研究[D]. 杨振.中国农业科学院 2015
本文编号：3480383
【文章来源】：沈阳农业大学辽宁省
【文章页数】：54 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
钙信号传导途径（Doddetal.2010;BatisticandKudla.2012）
沈阳农业大学硕士学位论文7中合成的SA，其中大约有90%以上都是经过ICS途径合成的（Wildermuthetal.2001）。SA合成后的作用途径为，在植物遭受病原菌侵染后，SA含量表现出较大幅升高，接着SA与细胞质膜上的SA结合蛋白（SABPs）结合，形成一种复合体结构，该结构能够促进过氧化氢酶（CAT）等多种抗氧化酶活性，从而使得活性氧（ROS）积累减少，引起了细胞内氧化还原电位的变化，进而促使细胞质中NPR1寡聚体之间的二硫键开始水解，然后释放出了NPR1单体，NPR1单体通过一系列作用传递到细胞核。积聚在细胞核中NPR1单体通过与TGA和WRKY等转录因子互作激活PR1基因表达，从而诱导产生SAR（AnandMou.2011）。目前，对于SA的整个的合成和作用途径中研究的还不是特别多，只明确了其中关键的作用点，所以还需大量的研究加以明确。图2.水杨酸的生物合成途径及其相关产物（Vlotetal.2009）Fig.2Biosyntheticpathwaysofsalicylicacidandrelatedproducts（Vlotetal.2009）1.2钙和水杨酸在植物抗病反应中相互作用关系的研究进展1.2.1钙与水杨酸防御途径的作用关系目前，许多研究表明钙对SA诱导的植物的抗逆性有调控作用（Kawanoetal.1998;Davidetal.2002;Levetal.2008;Duetal.2009）。SA作为植物体内用来应对生物和非生物胁迫一个非常重要的信号分子，当植物处于逆境下时，能迅速诱导植物作出反应，来抵御逆境所造成的不利影响（Malamyetal.1990；Gaffneyetal.1993）。近些年，国内外多名研究者在SA能够诱导植物抗性的基础上再进行深入研究发现，钙参与多种SA
沈阳农业大学硕士学位论文193结果与分析3.1番茄感染灰霉菌后钙和水杨酸含量的变化3.1.1番茄感染灰霉菌后钙含量的变化如图3所示，在对番茄植株进行接种处理后，结果发现，对于整个番茄植株来说在处理5d内，只有处理叶（图3B）和处理叶的下位叶（图3C）中内源钙具有含量的变化情况，上位叶（图3A）无显著性变化。处理叶从第5d开始具有显著性的升高，内源钙含量为12.2mgg-1约为对照的2倍，具有显著性的差异。下位叶在处理5d后内源钙含量为9.4mgg-1，与对照相比升高了1.5mgg-1，也具有显著性差异。整体来看，番茄植株在受到灰霉菌侵染后，内源钙含量不仅在被侵染叶片上发生了变化，未侵染叶片也随着天数的增加也发生了钙含量的变化，只不过相对于侵染叶片来说，时间较为延后。图3.接种后番茄叶片内源钙含量的变化Fig.3Changesinendogenouscalciumcontentintomatoleavesafterinoculation图注：图3A是处理叶的上位叶内源钙含量变化；图3B是处理叶内源钙含量变化；图3C是处理叶的下位叶内源钙含量变化。
【参考文献】：
期刊论文
[1]植物钙依赖蛋白激酶CDPK基因功能综述[J]. 费小钰,李红丽,王俊皓. 吉林农业. 2017(09)
[2]植物钙/钙调素介导的信号转导系统[J]. 曾后清,张亚仙,汪尚,张夏俊,王慧中,杜立群. 植物学报. 2016(05)
[3]钙素对β-氨基丁酸诱导番茄抗灰霉病和防御酶活性的调控作用[J]. 余朝阁,周娣,吕亭辉,李天来. 沈阳农业大学学报. 2016(04)
[4]水杨酸介导植物抗病的研究进展[J]. 汪尚,徐鹭芹,张亚仙,曾后清,杜立群. 植物生理学报. 2016(05)
[5]番茄灰霉生防菌CQ的分子鉴定及其生防效果研究[J]. 杨利敏,仝赞华,郭立华,蒋细良,邱德文,李淼. 中国生物防治学报. 2015(06)
[6]CaCl2等浸种对小麦商麦5226种子萌发特性的影响[J]. 华智锐. 浙江农业科学. 2014(11)
[7]钙对化学诱抗剂诱导番茄叶片酚类物质含量的影响[J]. 余朝阁,周娜,李天来,刘志恒. 沈阳农业大学学报. 2014(01)
[8]Ca2+-CaM信号系统与植物的抗病性[J]. 张玲艳,王宏权. 热带农业科技. 2014(01)
[9]钙对化学诱抗剂诱导番茄叶片木质素合成的影响[J]. 余朝阁,黄欣阳,李天来,刘志恒. 植物营养与肥料学报. 2013(06)
[10]外源水杨酸对龙须菜生长及生理的影响[J]. 王俏俏,徐年军,朱招波. 海洋学研究. 2013(02)
博士论文
[1]苹果乙烯应答因子ERF调控果实成熟过程中乙烯合成的机理研究[D]. 李通.沈阳农业大学 2017
[2]丛枝菌根（AM）真菌诱导植物抗/耐线虫病害机制的研究[D]. 李海燕.山东农业大学 2002
硕士论文
[1]钙对人参生长发育影响的研究[D]. 杨振.中国农业科学院 2015
本文编号：3480383
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/zaizhiyanjiusheng/3480383.html
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