BION对小麦抗叶锈病性的诱导及生化机制研究

BION（Benzothiadiazole）为苯并噻唑类的衍生物,是一类具有生物活性的分子,能诱导多种单子叶植物和双子叶植物产生对真菌、细菌和病毒病害的系统获得抗病性（systemic acquired resistance,SAR）,为有效控制植物病害提供了一种新策略。BION为第一个商品化的植物诱导剂,已经成功用于多种病害系统,但尚未见其在小麦与叶锈菌互作系统中,因此本文以BION为诱导剂,研究其对小麦叶锈病的诱导抗病性作用,通过测定诱导处理后小麦叶片中与抗病性有关的物质及酶活性变化,对BION诱导小麦抗叶锈病性的机制进行了初步探讨。 以郑州891为试材,分别用浓度为50mg/L、100mg/L、200mg/L、400mg/L、800mg/L、2000mg/L的BION（含0.05%Tween 20）喷雾处理小麦幼苗后接种小麦叶锈菌,进行小麦诱导抗病性的研究。结果表明,BION诱导麦苗对叶锈病抗性的最适浓度为200mg/L。在该浓度下诱导处理后分别间隔1d、2d、3d、4d、6d、8d、10d、12d、14d后接种小麦叶锈菌,结果表明,在诱导和处理之间至少间隔2d才能诱导小麦对叶锈病的抗性,间隔4d的诱导抗性效果最好,诱导抗性的持久期至少14d。 用浓度为200mg/L的BION处理麦苗的第一叶,并且每间隔12h去除该处理叶,并于4d后对第二叶进行接种,可使未经处理的第二叶也表现出诱导抗性,但处理后至少需要48h第二叶的抗性才能表达。 不同浓度的BION体外抑菌试验表明,BION对叶锈菌没有明显的抑制作用,说明BION不具有直接杀菌或抑菌作用,使小麦产生抗锈性的原因在于诱发寄主植物潜能,使植物本身产生对病原菌的抗性,这与普通杀菌剂显然不同。 以Thatcher和TcLr28近等基因系为材料,用BION喷雾处理并在4d后接种叶锈菌,对O2、SOD、POD、PPO、PAL、PAL、β-1,3-葡聚糖酶、几丁质酶变化的分析表明,经BION诱导后的小麦其体内的O2、SOD、POD、PPO、β-1,3葡聚糖酶、几丁质酶的活性均高于未诱导小麦品种,具体如下: （1）抗病品种的O2、SOD、POD含量/活性峰值较感病品种出现得都早且高,但与相应对照相比,诱导后三个指标在感病品种上提高的百分率高于在抗病品种上提高的百分率。 （2）抗病品种的PPO活性峰值的出现早且高于感病品种,但抗病品种活性提高