印度梨形孢诱导烟草对黑胫病的抗性及其机理的初步研究

？印度梨形孢(piriformosporaindica)是分离自印度塔尔沙漠的植物根系内生真菌，能够诱导多种植物对生物和非生物逆境产生抗性，目前已作为一种模式真菌用于内生真菌与植物互作关系的研究。为了研究印度梨形孢对烟草(nicotianatobacum)抗黑胫病的影响，本研究采用烟草疫霉菌(phytophthoraparasiticavar.nicotianae)分别接种根部有印度梨形孢定殖与未定殖的烟草，观察接种后根部有印度梨形孢定殖与未定殖的烟草发病情况，测定抗病相关防御酶苯丙氨酸解氨酶(pal)、过氧化物酶(pod)、多酚氧化酶(ppo)的活性变化及抗病相关基因的表达量，并通过平皿对峙试验研究印度梨形孢对烟草疫霉菌生长的影响。结果表明，接种烟草疫霉菌后，根部有印度梨形孢定殖的烟草发病严重度要显著低于对照；接种烟草疫霉菌后第1~10d，根部有印度梨形孢定殖的烟草叶片中防御酶pal、pod和ppo活性高于对照，在第1d，pal活性是对照烟草的3.99倍，在第2d，pod活性是对照烟草的1.5倍，在第4d，ppo活性是对照烟草的2.66倍；实时荧光定量pcr(real-timequantitativepcr,qrt-pcr)结果显示，接种烟草疫霉菌后第6~96h，根部有印度梨形孢定殖的烟草叶片中抗病相关基因pr1b、p450-2、hrs203j、nmimsp和p450-1的表达量高于对照；在第12h，pr1b、p450-2、hrs203j的表达量分别是对照烟草的3.8、15.7和3.1倍，在第48h，nmimsp的表达量是对照烟草的2.6倍，在第72h，p450-1的表达量是对照烟草的1.5倍；平皿对峙试验结果显示印度梨形孢对烟草疫霉菌的生长没有抑制、重寄生作用。研究结果表明，印度梨形孢可显著提高烟草对黑胫病的抗性，对黑胫病的抗性不是通过印度梨形孢分泌的抗菌物质实现的，是与烟草中抗病相关基因表达量的上升、防御酶活性的提高有关。本研究初步揭示了印度梨形孢诱导烟草抗黑胫病的相关机理，为进一步深入研究烟草黑胫病的生物防治及其机理提供基础资料。