番茄褐斑病菌毒素對(duì)番茄葉片幾種酶活性的影響

摘要：以不同抗病品種的番茄幼苗為試材，研究了番茄褐斑病菌毒素對(duì)番茄葉片POD、PAL及PPO活性的影響、結(jié)果表明，抗、感病品種番茄幼苗用毒素處理后。POD、PAL、PPO活性均比對(duì)照有所提高，且隨處理時(shí)間延長(zhǎng)，其活性變化呈先升高后降低趨勢(shì)，即POD活性在處理后0～24h逐漸升高，之后下降，PPO和PAL活性在處理后0～36h升高，而后活性下降：隨毒素濃度增加，POD、PAL、PPO活性變化也呈先升高后降低趨勢(shì)：3種酶活性與品種抗病性呈正相關(guān)關(guān)系。

關(guān)鍵詞：番茄褐斑病菌；毒素；酶活性

中圖分類號(hào)：S436.412.1⁺9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114(2009}02-0338-02

番茄褐斑病近幾年在河南、廣西、浙江等地病情發(fā)展迅速，危害日益嚴(yán)重，成為保護(hù)地番茄生產(chǎn)的主要病害之一，急需解決。陸寧海、徐瑞富等在進(jìn)行病原鑒定及生物學(xué)特性、發(fā)病規(guī)律和化學(xué)防治研究時(shí)發(fā)現(xiàn)，番茄褐斑病菌產(chǎn)生的毒素在病害發(fā)生發(fā)展過(guò)程中起重要作用。各類病原物侵染寄主植物可引起一些酚類代謝相關(guān)酶活性增強(qiáng)，其中最常見(jiàn)的是苯丙氨酸解氨酶(PAL)、過(guò)氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)，這些酶活性的變化與植物的抗病機(jī)制有密切關(guān)系。目前，番茄對(duì)褐斑病菌及其毒素的抗性機(jī)理尚不十分清楚。本文用番茄褐斑病菌毒素處理不同抗病品種番茄的幼苗，研究其葉片POD、PAL、PPO活性變化的特點(diǎn)，以探明番茄抗褐斑病菌毒素的生理機(jī)制，尋求簡(jiǎn)便實(shí)用的生理、生化指標(biāo)，為抗病性鑒定和遺傳分析提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1．1 供試菌種和番茄品種

番茄褐斑病菌由河南科技學(xué)院植物病理實(shí)驗(yàn)室提供。番茄抗病品種為皖粉3號(hào)，感病品種為夏豐。

1．2 病菌粗毒素液的制備

將番茄褐斑病菌在PSA平板上擴(kuò)大培養(yǎng)后，用挑針或刮刀取5mm×5mm的菌絲塊，接種于盛有150mL PSC培養(yǎng)液的250mL三角燒瓶中，每瓶5塊，在25℃下振蕩培養(yǎng)15d。培養(yǎng)液用5層紗布過(guò)濾后，在60℃水浴鍋中加熱10min，6000r·rmin^-1離心20min，取上清液于121℃滅菌15min，即為病菌粗毒素液。

1．3 番茄幼苗處理

采用幼苗浸漬法，即取4～5葉期的幼苗，洗凈根部。放人盛有300mL粗毒素液的燒杯中，置于室溫下。在粗毒素液處理0～5d定期取樣測(cè)定生理生化指標(biāo)，重復(fù)3次，同時(shí)設(shè)蒸餾水為對(duì)照。

1．4 酶液的提取和酶活測(cè)定

參照李靖的方法，制備POD、PPO和PAL酶測(cè)定液。

POD活性測(cè)定：在小試管中依次加入0.2mol·L^-1、pH值5.0的醋酸緩沖液1.95mL， 0.1％鄰甲氧基苯酚1mL，酶液0.02mL，0.08％的過(guò)氧化氫溶液1mL，對(duì)照將過(guò)氧化氫改為1mL無(wú)離子水。從加入過(guò)氧化氫的那一刻開始計(jì)時(shí)，60s時(shí)在470nm波長(zhǎng)下測(cè)吸光值。

PAL活性測(cè)定：在小試管中依次加入0.15mmol·L^-1、pH值8.8的硼酸緩沖液2mL，56.25μmol·L^-1_苯丙氨酸0.95mL，酶液0.05mL。對(duì)照將酶液改為0.05mL蒸餾水。30℃下反應(yīng)30min，在290nm波長(zhǎng)下測(cè)吸光值。

PPO活性測(cè)定：在小試管中依次加入0.02mol·L^-1的鄰苯二酚溶液1.5mL，酶液0.01mL，另取一試管，加前兩種溶液，不加酶液，加無(wú)離子水0.01mL作為對(duì)照，在30℃下反應(yīng)2min，398nm波長(zhǎng)下測(cè)吸光值。

2 結(jié)果與分析

2．1 病菌毒素對(duì)番茄葉片POD活性的影響

由圖1可知，番茄幼苗經(jīng)病菌毒素原液處理后，番茄子葉片中的POD活性隨時(shí)間的延長(zhǎng)呈先升高后降低的趨勢(shì)，且在處理1d時(shí)活性達(dá)到高峰。其中抗病品種皖粉3號(hào)POD活性始終高于感病品種夏豐，3d后才降到最低，此后略有上升，感病品種夏豐POD活性2d后降到最低。

2．2 病菌毒素對(duì)番茄葉片PAL活性的影響

由圖2可知，番茄幼苗經(jīng)病菌毒素原液處理后，番茄子葉片中PAL活性隨時(shí)間的延長(zhǎng)呈先升高后降低的趨勢(shì)，且在處理2d時(shí)活性達(dá)到高峰。抗病品種皖粉3號(hào)PAL活性始終高于感病品種夏豐，PAL活性在4d后均降到最低。

2．3 病菌毒素對(duì)番茄葉片PPO活性的影響

由圖3可知，番茄幼苗經(jīng)病菌毒素原液處理后，番茄子葉片中PPO活性隨時(shí)間的延長(zhǎng)呈先升高后降低的趨勢(shì)。抗病品種皖粉3號(hào)PPO活性始終高于感病品種夏豐，在處理2d時(shí)達(dá)到活性高峰，感病品種夏豐在處理3d時(shí)活性達(dá)到高峰，PPO活性在4d后均降到最低。

3 小結(jié)與討論

一般認(rèn)為，過(guò)氧化物酶(POD)在植物抗病性中的作用與細(xì)胞壁的加固有關(guān)。有報(bào)道指出，在病原菌侵入后，POD在細(xì)胞壁多聚物的交聯(lián)反應(yīng)中起作用。苯丙氨酸解氨酶(PAL)是苯丙烷類代謝的關(guān)鍵酶，當(dāng)細(xì)胞受侵時(shí)，它能促進(jìn)抗菌物質(zhì)(綠原酸、黃酮類和植物保衛(wèi)素等)和細(xì)胞結(jié)構(gòu)屏障物質(zhì)(木質(zhì)素等)的合成，與植物抗病性有密切關(guān)系。多酚氧化酶(PPO)能將酚類物質(zhì)氧化為醌，多酚及其氧化物醌類物質(zhì)能抑制病菌生育所需的磷酸化酶和轉(zhuǎn)氨酶，同時(shí)對(duì)病菌向寄主體內(nèi)蔓延起主要作用的果膠酶和纖維素酶有強(qiáng)烈的抑制作用。目前，這3種酶在毒素處理后的活性變化的研究較多，但尚無(wú)統(tǒng)一定論，有的研究者認(rèn)為，抗、感病品種在毒素處理后POD、PAL、PPO的活性均直線上升，而有的試驗(yàn)得／門相反的結(jié)論，本研究結(jié)果表明，毒素處理番茄幼苗后，其葉片的POD、PAL、PPO活性變化基本一致，均呈先升高后降低趨勢(shì)，因此，這3種酶活性的變化特點(diǎn)可以作為番茄品種抗病性鑒定的生理指標(biāo)。

(責(zé)任編輯 萬(wàn)景輝)