西北植物学报
西北植物學報
서북식물학보
ACTA BOTANICA BOREALI-OCCIDENTALIA SINICA
2013年
8期
1605-1611
,共7页
张曼%羊杏平%徐锦华%刘广%姚协丰%李苹芳
張曼%羊杏平%徐錦華%劉廣%姚協豐%李蘋芳
장만%양행평%서금화%류엄%요협봉%리평방
嫁接西瓜%西瓜枯萎病%组织结构%防卫基因表达
嫁接西瓜%西瓜枯萎病%組織結構%防衛基因錶達
가접서과%서과고위병%조직결구%방위기인표체
grafted watermelon%Fusarium oxysporum f.sp.niveum%anatomy%defense gene expression
为了揭示嫁接提高西瓜抗枯萎病的机制,该研究以嫁接西瓜为材料,采用扫描电镜观察了枯萎病菌侵染下寄主的组织结构变化,荧光定量分析了相关防卫基因的表达,比较了嫁接西瓜对枯萎病菌侵染的抗感反应.结果显示:(1)枯萎病菌侵染后,与自根西瓜相比,嫁接西瓜的根部木质部导管通过快速形成膜状物、侵填体及细胞壁增厚阻塞菌丝入侵；自根西瓜防御反应较嫁接西瓜晚,严重侵染时薄壁细胞降解,导管组织脱落导致维管系统空洞,从而使植株呈现萎蔫症状,该现象在嫁接西瓜中没有发现.(2)枯萎病菌侵染后,嫁接西瓜比自根西瓜具有较高的防卫基因表达水平,其中:嫁接西瓜中,CHI、APX和PPO基因的表达随枯萎病菌侵染时间的延长而升高,而PAL呈现先升高后降低的表达趋势,但仍高于本底表达；自根西瓜中,仅PPO基因在枯萎病菌侵染后表达上调,而其他基因的表达则是先升高后降低,与嫁接西瓜中的PAL基因表达一致.研究表明,嫁接植株一方面通过快速的组织结构响应,另一方面从转录水平提高了相关防卫基因的表达,最终使植株具有抗病性；推测防御基因在嫁接植株与枯萎病菌互作中的强烈诱导响应可能是嫁接植株抗病的分子机制之一.
為瞭揭示嫁接提高西瓜抗枯萎病的機製,該研究以嫁接西瓜為材料,採用掃描電鏡觀察瞭枯萎病菌侵染下寄主的組織結構變化,熒光定量分析瞭相關防衛基因的錶達,比較瞭嫁接西瓜對枯萎病菌侵染的抗感反應.結果顯示:(1)枯萎病菌侵染後,與自根西瓜相比,嫁接西瓜的根部木質部導管通過快速形成膜狀物、侵填體及細胞壁增厚阻塞菌絲入侵；自根西瓜防禦反應較嫁接西瓜晚,嚴重侵染時薄壁細胞降解,導管組織脫落導緻維管繫統空洞,從而使植株呈現萎蔫癥狀,該現象在嫁接西瓜中沒有髮現.(2)枯萎病菌侵染後,嫁接西瓜比自根西瓜具有較高的防衛基因錶達水平,其中:嫁接西瓜中,CHI、APX和PPO基因的錶達隨枯萎病菌侵染時間的延長而升高,而PAL呈現先升高後降低的錶達趨勢,但仍高于本底錶達；自根西瓜中,僅PPO基因在枯萎病菌侵染後錶達上調,而其他基因的錶達則是先升高後降低,與嫁接西瓜中的PAL基因錶達一緻.研究錶明,嫁接植株一方麵通過快速的組織結構響應,另一方麵從轉錄水平提高瞭相關防衛基因的錶達,最終使植株具有抗病性；推測防禦基因在嫁接植株與枯萎病菌互作中的彊烈誘導響應可能是嫁接植株抗病的分子機製之一.
위료게시가접제고서과항고위병적궤제,해연구이가접서과위재료,채용소묘전경관찰료고위병균침염하기주적조직결구변화,형광정량분석료상관방위기인적표체,비교료가접서과대고위병균침염적항감반응.결과현시:(1)고위병균침염후,여자근서과상비,가접서과적근부목질부도관통과쾌속형성막상물、침전체급세포벽증후조새균사입침；자근서과방어반응교가접서과만,엄중침염시박벽세포강해,도관조직탈락도치유관계통공동,종이사식주정현위언증상,해현상재가접서과중몰유발현.(2)고위병균침염후,가접서과비자근서과구유교고적방위기인표체수평,기중:가접서과중,CHI、APX화PPO기인적표체수고위병균침염시간적연장이승고,이PAL정현선승고후강저적표체추세,단잉고우본저표체；자근서과중,부PPO기인재고위병균침염후표체상조,이기타기인적표체칙시선승고후강저,여가접서과중적PAL기인표체일치.연구표명,가접식주일방면통과쾌속적조직결구향응,령일방면종전록수평제고료상관방위기인적표체,최종사식주구유항병성；추측방어기인재가접식주여고위병균호작중적강렬유도향응가능시가접식주항병적분자궤제지일.
