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不同抗性甜瓜接种蔓枯病菌后内源激素含量变化及其相关基因的表达分析.pdf

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不同抗性甜瓜接种蔓枯病菌后内源激素含量变化及其相关基因的表达分析.pdf

南 京 农 业 大 学 学 报 2018,412248-255 http//J o u r n a l o f N a n j i n g A g r i c u l t u r a l U n i v e r s i t y DOI10.7685/jnau.201706036收 稿 日 期 2017-06-22 基 金 项 目 国 家 自 然 科 学 基 金 新 疆 联 合 基 金 项 目UI178307 作 者 简 介 鲁 秀 梅, 硕 士 研 究 生。 ∗ 通 信 作 者 钱 春 桃, 副 教 授, 主 要 从 事 园 艺 作 物 遗 传 育 种 与 分 子 生 物 技 术 研 究,Tel025-84396279,E-mail 。 鲁秀梅, 张宁, 夏美 玲, 等. 不同抗性 甜瓜接种蔓 枯 病 菌 后 内 源 激 素 含 量 变 化 及 其 相 关 基 因 的 表 达 分 析[J]. 南 京 农 业 大 学 学 报,2018,412 248-255. 不 同 抗 性 甜 瓜 接 种 蔓 枯 病 菌 后 内 源 激 素 含 量 变 化 及 其 相 关 基 因 的 表 达 分 析 鲁 秀 梅, 张 宁, 夏 美 玲, 钱 春 桃 ∗ , 陈 劲 枫 南 京 农 业 大 学 园 艺 学 院/ 作 物 遗 传 与 种 质 创 新 国 家 重 点 实 验 室, 江 苏 南 京210095 摘 要 [ 目的] 本文 旨 在 研 究 甜 瓜 抗 感 材 料 中 内 源 激 素 含 量 及 其 相 关 基 因 表 达 量 的 分 析, 了 解 甜 瓜 抗 蔓 枯 病 的 抗 性 机 制。 [ 方法] 以抗 蔓枯 病甜 瓜 抗 源PI420145 和 感 蔓 枯 病 甜 瓜‘ 白 皮脆’ 对 照 为 材 料, 在 接 种 蔓 枯 病 菌 后 的 不 同 时 间0、1、2、3、5、 7d 进 行取 样, 测 定内 源 激 素 乙烯、 茉 莉 酸 及 水 杨 酸 的含量, 并 利 用 荧 光 定 量PCR 技 术 分 析 叶 片 中 乙 烯、 茉 莉 酸、 水 杨 酸 等 防 御信 号 途径中 相关 基因 的 表达特 征。[ 结 果] 抗 蔓 枯 病 甜 瓜 材 料PI420145 叶 片 中 的 乙 烯 含 量 整 体 低 于 感 蔓 枯 病 材 料‘ 白 皮 脆’, 但 在接种0 和7d 时 茉 莉 酸 含 量 均 高 于‘ 白 皮 脆’, 并 且 水 杨 酸 含 量 也 基 本 高 于‘ 白 皮 脆’。 在 接 种 前 期03d, PI420145 叶片 中乙 烯途 径 相关 基 因 A C S、 E I N 2 的 表 达量 显 著高 于‘ 白皮 脆’, 接 种 后期57d A C S 在PI420145 中 下 调 表 达 并 且表 达 量显著 低于‘ 白 皮脆’。PI420145 叶 片 中 茉 莉 酸 途径 相关 基 因 C O I 1、 P D F 1. 2 的 表达 量分 别 在接 种后 期 和接 种 前 期 基 本 显著 高 于‘ 白皮脆’, 而 A O S 表达量在 接 种 后 期 则 极 显著低 于‘ 白 皮 脆’。 在PI420145 叶片 中除 接 种后1d 外, 水杨 酸 途径 相关 基因 E D S 5 的表达 量 均 显 著 高 于‘ 白 皮 脆’, 而 I C S、 N P R 1 的 表 达 量 分 别 在 接 种 后 期 和 接 种 前 期 基 本 显 著 高 于‘ 白 皮 脆’。 [ 结论]PI420145 叶片 中 低 浓 度 的 乙 烯 以 及 高 浓 度 的 茉 莉 酸 和 水 杨 酸 提 高 了 其 对 蔓 枯 病 的 抗 病 能 力,PI420145 叶 片 中 E I N 2、 P D F 1 . 2、 E D S 5 和 N P R 1 在 接 种早期 的 高 表 达 促 使 其 比‘ 白 皮脆’ 更 早 一步 对蔓 枯 病菌 的侵 染 作出 反应。 关 键 词 甜 瓜; 蔓 枯 病; 内 源 激 素; 基 因 表 达 中 图 分 类 号 S652.9 文 献 标 志 码 A 文 章 编 号 1000-2030 2018 02-0248-08 Changesofendogenoushormonecontentsandexpressionanalysisof relatedgenesinmelonwithdifferentresistanceafter inoculatedwith D i d y m e l l a b r y o n i a e LUXiumei,ZHANGNing,XIAMeiling,QIANChuntao ∗ ,CHENJinfeng CollegeofHorticulture/StateKeyLaboratoryofCropGeneticsandGermplasmEnhancement, NanjingAgriculturalUniversity,Nanjing210095,China Abstract[Objectives]Thearticleaimstostudytheendogenoushormoneandexpressionofrelatedgenesinmelonwithdifferent resistancetogummystemblightafterbeinginoculatedwith D i d y m e l l a b r y o n i a e,andtounderstandtheresistancemechanismofmelonto gummystemblight.[s]ToanalyzethechangesofethyleneETH,jasmonicacidJA,salicylicacidSAandexpressionlevels ofrelatedgenesinmelonwithdifferentresistanceafterbeinginoculatedwith D i d y n e l l a b r y o n i a e,leavesofresistantresourcePI420145 andsusceptible‘Baipicui’weresampledforreal-timePCRanddeterminationofendogenoushormoneafterinoculation0,1,2,3,5and 7d.[Results]ETHcontentinPI420145waslowerthanthatin‘Baipicui’.However,JAcontentinPI420145washigherthanthatin ‘Baipicui’at0and7d,andSAcontentinPI420145wasmainlyhigherthanthatin‘Baipicui’.Intheearlydaysofinoculation 0-3d,theexpressionlevelsof A C Sand E I N 2inPI420145weresignificantlyhigherthanthosein‘Baipicui’.Inthelaterperiodof inoculation5-7d, A C Swasdown-regulatedandtheexpressionlevelinPI420145wassignificantlylowerthanthatin‘Baipicui’.The expressionlevelsof C O I 1and P D F 1. 2inPI420145weremainlysignificantlyhigherthanthosein‘Baipicui’intheearlydaysofinocu- lationandinthelaterperiodofinoculationrespectively.However,theexpressionlevelof A O SinPI420145wassignificantlylowerthan thatin‘Baipicui’inthelaterperiodofinoculation.Theexpressionlevelsof E D S 5weresignificantlyhigherthanthosein‘Baipicui’ except1dafterinoculation,andtheexpressionlevelsof I C Sand N P R 1weremainlysignificantlyhigherthanthosein‘Baipicui’inthe earlydaysofinoculationandinthelaterperiodofinoculationrespectively.[Conclusions]LowconcentrationETHandhighconcentra- tionJAandSAinPI420145enhancedtheirresistancetogummystemblight.Thehighexpressionlevelof E I N 2, P D F 1 . 2, E D S 5and 第2 期 鲁 秀 梅, 等 不 同 抗 性 甜 瓜 接 种 蔓 枯 病 菌 后 内 源 激 素 含 量 变 化 及 其 相 关 基 因 的 表 达 分 析 N P R 1inPI420145intheearlydaysofinoculationmadereactionearlierthan‘Baipicui’totheinfection D i d y m e l l a b r y o n i a e. Keywordsmelon;gummystemblight;endogenoushormone;geneexpression 甜 瓜 是 世 界 性 的 主 要 水 果 之 一, 营 养 丰 富, 香 甜 可 口。 我 国 是 甜 瓜 生 产 和 消 费 大 国, 随 着 消 费 需 求 的 增 加, 甜 瓜 种 植 面 积 逐 渐 增 加。 然 而, 在 生 产 上 各 种 病 害 限 制 了 甜 瓜 的 优 质 高 产, 其 中 蔓 枯 病 是 主 要 病 害 之 一。 在 部 分 产 区 蔓 枯 病 是 最 严 重、 最 普 遍 发 生 的 病 害, 并 且 一 旦 发 生 蔓 延 后 很 难 控 制 [1] , 蔓 枯 病 在 大 田 的 发 病 率 可 达2030, 在 连 作 地 及 温 室 则 高 达80 [2-3] 。 甜 瓜 蔓 枯 病 是 一 种 真 菌 性 病 害, 其 病 原 菌 为 D i d y m e l l a b r y o ni a eAuersw。 目 前 控 制 蔓 枯 病 的 主 要 措 施 是 化 学 防 治, 但 发 病 严 重 时 化 学 防 治 则 无 法 有 效 控 制 病 情, 而 且 容 易 产 生 环 境 污 染 以 及 病 原 菌 抗 性。 因 此, 选 育 优 良 的 抗 蔓 枯 病 品 种 才 是 防 治 病 害 最 经 济 有 效 的 途 径 [2] 。 目 前 虽 然 已 经 筛 选 出 一 些 抗 蔓 枯 病 的 抗 源 材 料 [3-4] , 但 是 对 于 甜 瓜 抗 蔓 枯 病 的 抗 性 机 制 还 尚 不 清 楚。 植 物 内 源 激 素 不 仅 调 控 植 物 细 胞 的 生 长 分 裂, 而 且 参 与 植 物 对 病 害 的 抵 抗 作 用。 研 究 表 明, 主 要 的 抗 病 防 御 信 号 途 径 包 括 乙 烯、 茉 莉 酸 和 水 杨 酸 介 导 的3 条 信 号 途 径, 并 根 据 病 原 物 与 植 株 的 互 作 反 应 类 型, 分 别 参 与 不 同 的 防 御 反 应 [5-6] 。 对 于 乙 烯 信 号 途 径 而 言,ACC 合 酶 基 因 A C S 是 乙 烯 合 成 的 关 键 基 因, 而 乙 烯 受 体 基 因 E T R 1、 乙 烯 信 号 转 导 相 关 基 因 C T R 1 和 乙 烯 不 敏 感 蛋 白 基 因 E I N 2 都 是 乙 烯 防 御 信 号 途 径 中 的 关 键 基 因 [7-8] 。 Song 等 [9] 研 究 发 现 棉 花 对 枯 萎 病 抗 性 能 力 的 提 高 与 乙 烯 含 量 的 降 低 成 正 相 关。 对 于 茉 莉 酸 信 号 途 径 来 说, 丙 二 烯 氧 化 合 酶 基 因 A O S 是 茉 莉 酸 合 成 过 程 中 的 关 键 基 因, 植 物 防 卫 素 基 因 P D F 1 . 2 和 茉 莉 素 受 体 蛋 白 基 因 C O I 1 被 认 为 是 茉 莉 酸 防 御 信 号 途 径 中 的 关 键 基 因 [10] 。 Balbi 等 [11] 发 现 植 物 受 到 病 原 菌 侵 染 后, 体 内 的 茉 莉 酸 含 量 会 增 加。 此 外, 乙 烯 和 茉 莉 酸 还 是 诱 发 系 统 性 抗 性 产 生 的 关 键 信 号 分 子。 在 抗 病 防 御 反 应 过 程 中, 水 杨 酸 可 以 诱 导 植 物 产 生 获 得 性 抗 性, 在 植 物 受 到 病 原 菌 侵 染 后, 感 染 部 位 产 生 水 杨 酸 并 运 输 到 其 他 部 位, 水 杨 酸 的 积 累 激 活 了 病 程 相 关 基 因 非 表 达 子 N P R 1 表 达 [12] , 而 苯 丙 氨 酸 解 氨 酶 基 因 P A L、 异 分 支 酸 合 酶 基 因 I C S 和 水 杨 酸 转 运 蛋 白 基 因enhanceddiseasesusceptibility5, E D S 5 都 是 水 杨 酸 合 成 过 程 中 的 关 键 基 因。 目 前, 蔓 枯 病 菌 侵 染 甜 瓜 后 有 关 植 物 内 源 激 素 及 内 源 激 素 防 御 途 径 的 相 关 研 究 较 少。 因 此, 本 研 究 利 用 甜 瓜 抗 蔓 枯 病 抗 源PI420145 和 甜 瓜 感 蔓 枯 病 品 种‘ 白 皮 脆’ 为 材 料, 在 接 种 蔓 枯 病 菌 后 的 不 同 时 间 段 进 行 取 样, 测 定 分 析 蔓 枯 病 侵 染 前 后 植 株 乙 烯、 茉 莉 酸、 水 杨 酸 的 含 量, 以 及 相 关 基 因 的 表 达 量, 研 究 内 源 激 素 在 防 御 蔓 枯 病 菌 侵 染 甜 瓜 中 的 作 用, 为 揭 示 甜 瓜 抗 蔓 枯 病 抗 性 机 制 奠 定 基 础。 1 材 料 与 方 法 1.1 材 料 甜 瓜 抗 蔓 枯 病 抗 源PI420145 和 感 蔓 枯 病 品 种‘ 白 皮 脆’, 由 南 京 农 业 大 学 作 物 遗 传 与 种 质 创 新 国 家 重 点 实 验 室 提 供。 蔓 枯 病 菌 采 用A 型 菌 株, 利 用 李 英 等 [13] 的 方 法 分 离 纯 化 得 到, 在PDA 培 养 基 上25℃ 黑 暗 培 养7d 后, 再 在 紫 外 灯 下 间 歇 照 射12h 光 照/12h 黑 暗 培 养4d。 在 显 微 镜 下 利 用 血 球 计 数 板 将 分 生 孢 子 悬 浮 液 配 制 成110 6 mL -1 。 1.2 蔓 枯 病 菌 接 种 参 照Zhang 等 [14] 的 方 法 进 行 接 种。 植 株 接 种 后 用 塑 料 拱 棚 保 湿, 相 对 湿 度95 以 上, 外 加 黑 膜 保 持 黑 暗 环 境, 温 度2630℃。 于2100 接 种, 在 接 种 后 的0、1、2、3、5、7d 时 取 样, 每 次 均 取3 株 甜 瓜 的 第3 片 叶 片, 用 于 提 取RNA 和 测 定 内 源 激 素。 1.3 内 源 激 素 含 量 的 测 定 剪 取 叶 片0.5g, 用80 体 积 分 数 预 冷 的 甲 醇 内 含1mmolL -1 二 叔 丁 基 对 甲 苯 酚, 冰 浴 研 磨 至 匀 浆;4℃ 放 置5h,12000rmin -1 4℃ 离 心15min; 上 清 液 过C 18 柱, 真 空 干 燥 后 加 入 样 品 稀 释 液 即 为 样 品 激 素 提 取 液。 内 源 激 素 乙 烯ETH、 茉 莉 酸JA、 水 杨 酸SA 的 测 定 采 用 酶 联 免 疫 吸 附 法ELISA [15] 。 试 剂 盒 由 南 京 森 贝 伽 生 物 科 技 有 限 公 司 提 供, 每 个 样 品 重 复3 次。 1.4 RNA 提 取 及 荧 光 实 时 定 量PCR 总RNA 提 取 采 用Trizol 试 剂 法, 利 用 反 转 录 试 剂 盒TaKaRa 进 行 纯 化 及 反 转 录 为cDNA。 利 用 9 4 2 南 京 农 业 大 学 学 报 第41 卷 SYBRGreenⅠ 试 剂 盒TaKaRa 以 及CFX96 荧 光 定 量PCR 仪Bio-Rad 公 司, 进 行PCR 扩 增。 反 应 体 系 为20μLcDNA 模 板1μL, 上、 下 游 引 物 各0.5μL,2SYBR P r e m i x E x T aqMix10μL,ddH 2 O8μL。 qRT-PCR 反 应 条 件 为95℃10min;95℃30s,55℃30s,72℃30s, 共40 个 循 环。 对 各 个 样 品 的 熔 解 曲 线 进 行 分 析, 确 定 每 个 引 物 均 为 特 异 性 扩 增。 所 有 样 品3 次 重 复, 利 用 A c t i n 基 因 作 为 内 参 基 因。 采 用 2 -ΔΔ C T 方 法 计 算 基 因 的 相 对 表 达 量。 根 据 已 经 报 道 的 乙 烯、 茉 莉 酸、 水 杨 酸 等 激 素 标 记 基 因, 信 号 途 径 相 关 基 因 以 及 合 成 途 径 相 关 基 因, 挑 选 了 其 中 比 较 关 键 的 基 因 C T R 1、 E T R 1、 E I N 2、 A C S、 P D F 1 . 2、 A O S、 C O I 1、 N P R 1、 E D S 5、 P A L、 I C S, 通 过 同 源 比 对 以 及 在NCBI 中 搜 索 相 关 基 因 序 列 设 计 引 物, 引 物 序 列 见 表1。 表1 荧 光 实 时 定 量PCR 引 物 Table1 TheprimersdesignedforqRT-PCRanalysis 基 因Genes 引 物 序 列Primersequences 产 物 大 小/bp Productsize 基 因 描 述Genedescription C T R 1 E T R 1 E I N 2 A C S P D F 1 . 2 A O S C O I 1 N P R 1 E D S 5 P A L I C S A c t i n F5′-AGTCACCATGCAACAACCAT-3′ R5′-AATAAGGGAAGCCAACAACG-3′ F5′-GTCTCCCAGGAACACAAGGT-3′ R5′-ATGAATGGTCTTTCATGGCA-3′ F5′-TTTGCGTTCTGAGAAGGATG-3′ R5′-GAACCAGGACCCTCAGATGT-3′ F5′-AGCCTATCCAAAGACATGGG-3′ R5′-AGGCCAAAGCTTGACATCTT-3′ F5′-TGAAATTCTCAAGGCTGCTG-3′ R5′-CATCGCTCGACTTGGAGATA-3′ F5′-TTCCTCGTCTTCTTCCTCTC-3′ R5′-ATACTCTTCCCTCCCCTGAT-3′ F5′-GTTGTGCCTGATCAAGTTGG-3′ R5′-TCTTGGTCCTGCTAGGGAGT-3′ F5′-TGCAAGTTGCCTAATCTTGG-3′ R5′-GGATCTCTGCTTTGGGAGTC-3′ F5′-GCTTGCTGACTGGGAATACA-3′ R5′-TTGGGCATTCATTCTTGTGT-3′ F5′-ATGGCTTCATATTGCTCTGAG-3′ R5′-ATGCCTCAAGTCAATTGCTTG-3′ F5′-TCAATGCTTGCTGCTACTGT-3′ R5′-GTTGCTTCCGTCAATCACTT-3′ F5′-GTGATGGTGTGAGTCACACTGTTC-3′ R5′-GGCAGTGGTGGTGAACATG-3′ 126 116 108 104 134 123 84 141 122 234 222 82 乙 烯 信 号 途 径 基 因 Ethylene-signalingpathwaygene 乙 烯 信 号 途 径 基 因 Ethylene-signalingpathwaygene 乙 烯 信 号 途 径 基 因 Ethylene-signalingpathwaygene 乙 烯 信 号 途 径 基 因 Ethylene-signalingpathwaygene 茉 莉 酸 信 号 途 径 基 因 Jasmonicacid-signalingpathwaygene 茉 莉 酸 信 号 途 径 基 因 Jasmonicacid-signalingpathwaygene 茉 莉 酸 信 号 途 径 基 因 Jasmonicacid-signalingpathwaygene 水 杨 酸 信 号 途 径 基 因 Salicylicacid-signalingpathwaygene 水 杨 酸 信 号 途 径 基 因 Salicylicacid-signalingpathwaygene 水 杨 酸 信 号 途 径 基 因 Salicylicacid-signalingpathwaygene 水 杨 酸 信 号 途 径 基 因 Salicylicacid-signalingpathwaygene 内 参 基 因 Referencegene 1.5 数 据 分 析 采 用Excel2016 和SPSS20.0 进 行 数 据 处 理 分 析 和 差 异 显 著 性 分 析。 图1 接 种 蔓 枯 病 菌 后 ‘ 白 皮 脆 ’ 和PI420145 叶 片 乙 烯 ETH 、 茉 莉 酸 JA 和 水 杨 酸 SA 含 量 的 变 化 Fig.1 Changesofethylene ETH ,jasmonicacid JA andsalicylicacid SA contentsinleavesof ‘Baipicui ’andPI420145afterinoculatedwith D i d y m e l l a b r y o n i a e 2 结 果 与 分 析 2.1 不 同 抗 性 甜 瓜 接 种 蔓 枯 病 菌 后 叶 片 内 源 激 素 含 量 的 变 化 由 图1 可 以 看 出 感 蔓 枯 病 甜 瓜 材 料‘ 白 皮 脆’ 接 种 蔓 枯 病 菌 后, 叶 片 中 乙 烯ETH 含 量 呈 先 上 升 后 下 降 的 趋 势, 在 接 种 后3d 达 到 峰 值, 且 显 著 高 于 抗 蔓 枯 病 甜 瓜 抗 源PI420145 P<0.05。 PI420145 叶 片 中ETH 含 量 变 化 不 明 显, 在 接 种 后 的02d 内 与‘ 白 皮 脆’ 中ETH 含 量 几 乎 相 同, 但 后 期 含 量 均 低 于‘ 白 皮 脆’。 0 5 2 第2 期 鲁 秀 梅, 等 不 同 抗 性 甜 瓜 接 种 蔓 枯 病 菌 后 内 源 激 素 含 量 变 化 及 其 相 关 基 因 的 表 达 分 析 ‘ 白 皮 脆’ 接 种 蔓 枯 病 菌 后, 叶 片 中 茉 莉 酸JA 含 量 整 体 呈 先 上 升 后 下 降 的 趋 势, 在 接 种 后5d 到 达 峰 值。 PI420145 叶 片 中JA 含 量 在 接 种 后1d 急 剧 下 降, 之 后 变 化 幅 度 较 小, 且 在 接 种 后0、2、7d 时 其 含 量 均 高 于‘ 白 皮 脆’。 ‘ 白 皮 脆’ 在 接 种 蔓 枯 病 菌 后, 叶 片 中 水 杨 酸SA 含 量 整 体 呈 上 升 趋 势;PI420145 叶 片 中SA 含 量 整 体 呈 先 上 升 后 下 降 的 趋 势, 在 接 种 后3d 达 到 峰 值。 在 接 种 后0、2、3、5d 时,PI420145 叶 片 中SA 含 量 显 著 高 于‘ 白 皮 脆’。 总 体 上, 接 种 蔓 枯 病 菌 后,PI420145 叶 片 中 的 乙 烯 含 量 低 于‘ 白 皮 脆’, 但 在 接 种0 和7d 时 茉 莉 酸 含 量 均 高 于‘ 白 皮 脆’, 并 且 水 杨 酸 含 量 也 基 本 高 于‘ 白 皮 脆’。 2.2 不 同 抗 性 甜 瓜 接 种 蔓 枯 病 菌 后 叶 片 内 源 激 素 相 关 基 因 表 达 的 变 化 2.2.1 乙 烯 相 关 基 因 从 图2 可 以 看 出 接 种 蔓 枯 病 菌 后, 乙 烯 相 关 基 因 E T R 1 在2 种 材 料 中 表 达 量 的 变 化 趋 势 一 致, 均 在 接 种 后1 和3d 时 出 现 峰 值。 在 接 种 后0 和3d,PI420145 中 E T R 1 的 表 达 量 显 著 高 于 ‘ 白 皮 脆’, 其 他 时 间 均 显 著 低 于‘ 白 皮 脆’。 图2 接 种 蔓 枯 病 菌 后 ‘ 白 皮 脆 ’ 和PI420145 中 乙 烯 相 关 基 因 表 达 量 的 变 化 Fig.2 ChangesofexpressionlevelofETH-relatedgenesinleavesof ‘Baipicui ’andPI420145 afterinoculatedwith D. b r y o n i a e ∗ P<0.05, ∗∗ P<0.01.Thesameasfollows. 接 种 蔓 枯 病 菌 后, C T R 1 在‘ 白 皮 脆’ 中 的 相 对 表 达 量 变 化 幅 度 较 小; 在PI420145 中, 接 种 后2d 时, C T R 1 的 相 对 表 达 量 急 剧 上 调, 到 达 峰 值, 且 显 著 高 于 同 一 时 期‘ 白 皮 脆’ 中 的 表 达 量, 之 后 下 调 表 达, 接 种 后7d 几 乎 不 表 达。 接 种 蔓 枯 病 菌 后, A C S 在‘ 白 皮 脆’ 中 先 下 调 后 上 调 表 达, 并 在 接 种 后7d 达 到 峰 值; 在PI420145 中, 接 种 蔓 枯 病 菌 后, A C S 呈 下 调 表 达, 接 种 后03d, A C S 的 表 达 量 均 显 著 高 于‘ 白 皮 脆’, 但5 和7d 时 极 显 著 低 于‘ 白 皮 脆’。 接 种 蔓 枯 病 菌 后, 在‘ 白 皮 脆’ 中 E I N 2 表 达 量 呈 先 上 调 后 下 调 表 达 的 趋 势, 且 接 种 后5d 达 到 峰 值; 在 PI420145 中, E I N 2 表 达 量 变 化 趋 势 与‘ 白 皮 脆’ 一 致, 但 在 接 种 后2d 就 达 到 峰 值, 且 显 著 高 于 同 一 时 期 ‘ 白 皮 脆’ 中 的 表 达 量, 接 种 后7d 几 乎 不 表 达。 总 体 上, 在 接 种 前 期03d, A C S 和 E I N 2 在PI420145 中 的 表 达 量 显 著 高 于‘ 白 皮 脆’, 接 种 后 期 57d 均 显 著 低 于‘ 白 皮 脆’。 2.2.2 茉 莉 酸 相 关 基 因 从 图3 可 以 看 出 接 种 蔓 枯 病 菌 后, 茉 莉 酸 相 关 基 因 C O I 1 在‘ 白 皮 脆’ 中 分 别 在 接 种 后1 和3d 出 现 了2 次 峰 值; 在PI420145 中, 接 种 后2d C O I 1 基 因 表 达 量 急 剧 下 调, 之 后 表 达 量 持 续 上 调, 并 在 接 种 后7d 达 到 最 高 值。 接 种 蔓 枯 病 菌 后, P D F 1. 2 在‘ 白 皮 脆’ 中 于 接 种 后1d 出 现 峰 值, 之 后 表 达 量 急 剧 下 调, 至 接 种 后3d, 1 5 2 南 京 农 业 大 学 学 报 第41 卷 P D F 1. 2 几 乎 不 表 达, 接 种 后5、7d 的 表 达 量 又 再 次 持 续 上 调; 在PI420145 中, P D F 1. 2 于 接 种 后1d 达 到 峰 值, 之 后 表 达 量 下 调, 接 种 后3d 表 达 量 再 次 上 调, 并 极 显 著 高 于 同 一 时 期‘ 白 皮 脆’ 中 的 表 达 量, 接 种 后 5、7d 下 调 至 基 线 附 近。 接 种 蔓 枯 病 菌 后, 丙 二 烯 氧 化 合 酶 基 因 A O S 在‘ 白 皮 脆’ 中 的 表 达 量 在 接 种 后1 和7d 时 出 现 峰 值; 在PI420145 中, A O S 表 达 量 先 上 调 后 下 调 表 达, 并 且 随 着 接 种 时 间 的 推 移, 表 达 量 呈 逐 渐 下 调 的 趋 势。 总 体 上, 在 接 种 前 期, 除 了 接 收 后2d P D F 1. 2 在PI420145 中 的 表 达 量 低 于‘ 白 皮 脆’, 其 余 时 期 的 表 达 量 均 显 著 高 于‘ 白 皮 脆’。 接 种 后 期 C O I 1 在PI420145 中 的 表 达 量 显 著 高 于‘ 白 皮 脆’, P D F 1. 2 和 A O S 的 表 达 量 显 著 低 于‘ 白 皮 脆’。 图3 接 种 蔓 枯 病 菌 后 ‘ 白 皮 脆 ’ 和PI420145 叶 片 茉 莉 酸 相 关 基 因 表 达 量 的 变 化 Fig.3 ChangesofexpressionlevelofJA-relatedgenesinleavesof ‘Baipicui ’andPI420145 afterinoculatedwith D. b r y o n i a e 图4 接 种 蔓 枯 病 菌 后 ‘ 白 皮 脆 ’ 和PI420145 叶 片 中 水 杨 酸 相 关 基 因 表 达 量 的 变 化 Fig.4 ChangesofexpressionlevelofSA-relatedgenesinleavesof ‘Baipicui ’andPI420145 afterinoculatedwith D. b r y o n i a e 2.2.3 水 杨 酸 相 关 基 因 由 图4 可 见 接 种 蔓 枯 病 菌 后, 在‘ 白 皮 脆’ 中 P A L 表 达 量 呈 先 上 调 后 下 调 表 达 趋 势, 接 种 后1d 出 现 峰 值; 在PI420145 中, P A L 表 达 量 在 接 种 后3d 达 到 峰 值, 极 显 著 高 于 同 一 时 期‘ 白 皮 脆’ 中 的 表 达 量。 接 种 蔓 枯 病 菌 后, E D S5 在‘ 白 皮 脆’ 中 的 表 达 量 于 接 种 后1d 达 到 峰 值, 之 后 表 达 量 急 剧 下 降, 几 乎 不 表 达, 接 种 后3 和5d, E D S 5 的 表 达 量 缓 慢 上 升, 最 后 表 达 量 又 略 有 下 降; 在PI420145 中, 接 种 蔓 枯 病 菌 后, E D S5 的 表 达 趋 势 与‘ 白 皮 脆’ 一 致。 接 种 蔓 枯 病 菌 后, N P R 1 在‘ 白 皮 脆’ 中 先 下 调 后 上 调 表 达; 在PI420145 中, N P R 1 表 达 量 在 接 种 后3d 达 到 峰 值, 极 显 著 高 于 同 一 时 期‘ 白 皮 脆’ 中 的 表 达 量, 其 他 时 间 的 表 达 量 均 不 高。 接 种 蔓 枯 病 菌 后, I C S 在‘ 白 皮 脆’ 中 的 表 达 量 于 接 种 后1 和5d 出 现2 次 峰 值; 在PI420145 中, I C S 2 5 2 第2 期 鲁 秀 梅, 等 不 同 抗 性 甜 瓜 接 种 蔓 枯 病 菌 后 内 源 激 素 含 量 变 化 及 其 相 关 基 因 的 表 达 分 析 表 达 量 在 接 种 后2d 急 剧 上 调, 达 到 峰 值, 极 显 著 高 于 同 一 时 期‘ 白 皮 脆’ 中 的 表 达 量, 在 接 种 后3、5、7d, I C S 的 表 达 量 变 化 不 大。 总 体 上, 在PI420145 中, 除 接 种 后1d 外 E D S5 表 达 量 均 显 著 高 于‘ 白 皮 脆’, I C S、 N P R 1 的 表 达 量 分 别 在 接 种 后 期 和 接 种 前 期 显 著 高 于‘ 白 皮 脆’。 3 讨 论 与 结 论 Cooper 等 [16] 研 究 表 明, 番 茄 果 实 中 乙 烯 含 量 的 降 低 可 以 提 高 其 抗 病 能 力。 本 试 验 中, 接 种 蔓 枯 病 菌 后,PI420145 和‘ 白 皮 脆’ 叶 片 中 乙 烯 含 量 的 变 化 同 样 表 明 乙 烯 含 量 的 降 低 可 以 提 高 其 抗 病 能 力。 乙 烯 相 关 基 因 的 表 达 模 式 也 不 尽 相 同。 本 试 验 中,‘ 白 皮 脆’ 和PI420145 中 A C S 的 表 达 趋 势 与 乙 烯 含 量 变 化 一 致。 E T R 1 属 于 乙 烯 识 别 受 体 基 因, 对 乙 烯 的 应 答 为 负 调 控, C T R 1 与 受 体 结 合 保 持 对 下 游 途 径 的 负 调 控, 但 是 在 蔓 枯 病 菌 入 侵 后, E T R 1 和 C T R 1 在‘ 白 皮 脆’ 和PI420145 中 的 作 用 并 不 显 著。 E I N 2 在 乙 烯 信 号 途 径 中 正 向 调 节 并 参 与 防 卫 反 应 [17] , 本 试 验 中 的 结 果 与 其 相 一 致。 茉 莉 酸 在 保 护 植 物 遭 受 病 原 菌 入 侵 时 发 挥 着 重 要 的 作 用, 随 着 病 原 菌 的 入 侵, 通 过 茉 莉 酸 信 号 传 递, 植 物 可 以 对 病 原 菌 的 胁 迫 作 出 积 极 主 动 的 反 应 [18] 。 本 试 验 中, 蔓 枯 病 菌 入 侵 后, 诱 导‘ 白 皮 脆’ 中 的 茉 莉 酸 含 量 上 升; 虽 然PI420145 中 的 茉 莉 酸 含 量 有 所 下 降, 但 在 接 种 后0、2、7d 时 茉 莉 酸 含 量 均 高 于‘ 白 皮 脆’,PI420145 中 高 水 平 的 茉 莉 酸 可 能 很

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