光照對(duì)N介導(dǎo)的抗病性的影響及其分子機(jī)理.pdf

1、光照條件嚴(yán)重影響植物病害的發(fā)生，但光照對(duì)植物基因?qū)蚩共⌒院头羌闹骺共⌒缘挠绊懠捌錂C(jī)理知之甚少。本研究分析了光照對(duì)煙草對(duì)炭疽菌的非寄主抗性，以及N/p50介導(dǎo)的基因?qū)蚩共⌒缘挠绊懠捌浞肿訖C(jī)理，取得以下結(jié)果： 1.以除草劑敵草隆為光合作用電子傳遞系統(tǒng)中光系統(tǒng)Ⅱ的抑制物，研究了光合作用途徑對(duì)N/p50介導(dǎo)的基因?qū)蚩共⌒院蜔煵輰?duì)炭疽菌薏苡分離物的非寄主抗病性的影響。結(jié)果顯示，23.3mg·-1敵草隆處理加速N/p50煙草苗中

2、過(guò)敏性反應(yīng)(hypersensitiveresponse，HR)的產(chǎn)生。原本為煙草非病原的炭疽菌薏苡分離物成功侵染經(jīng)23.3mg·-1敵草隆處理的原本為非寄主植物的煙草，形成細(xì)小炭疽病病斑。但病斑擴(kuò)大受到明顯限制，不產(chǎn)生大量分生孢子。因此，光系統(tǒng)Ⅱ介導(dǎo)的途徑減弱N介導(dǎo)的抗性，但增強(qiáng)煙草對(duì)炭疽菌薏苡分離物的非寄主抗性。這些結(jié)果表明，光系統(tǒng)Ⅱ介導(dǎo)的途徑影響多種形式的抗病性，并且對(duì)不同形式的抗病性的影響作用不同。 2.分析了光照對(duì)N/

3、p50介導(dǎo)的HR的影響及其分子機(jī)理。發(fā)現(xiàn)，光/暗周期和光照時(shí)間顯著影響N/p50煙草苗HR癥狀的表現(xiàn)。N/p50煙草苗表現(xiàn)HR癥狀所需時(shí)間與光/暗周期中光照時(shí)間長(zhǎng)度呈密切反相關(guān)。將N/p50煙草苗從28℃移至22℃下培養(yǎng)，在持續(xù)黑暗條件下培養(yǎng)21h，N/p50煙草苗即開(kāi)始表現(xiàn)HR癥狀，24h時(shí)全苗萎蔫；在4h/20h，8h/16h，和12h/12h光/暗周期條件下N/p50煙草苗開(kāi)始產(chǎn)生HR的時(shí)間分別為23h，26h和32h；產(chǎn)生全株萎

4、蔫時(shí)間分別為32h，40h和52h。而在持續(xù)光照條件下，培養(yǎng)48h后才開(kāi)始產(chǎn)生HR，至72h后才出現(xiàn)全株萎蔫。這些結(jié)果說(shuō)明短光照周期和黑暗條件加速并增強(qiáng)了N/p50介導(dǎo)產(chǎn)生的HR。 研究了溫度與光照影響N/p50煙草苗過(guò)敏性壞死的相互關(guān)系。發(fā)現(xiàn)，在高溫條件下，光照對(duì)N/p50煙草苗過(guò)敏性壞死的影響減弱。將N/p50煙草苗置于高溫(32℃)環(huán)境的不同光周期下培養(yǎng)，光周期為4h/20h，8h/16h，和12h/12h和持續(xù)光照條件下

5、培養(yǎng)的N/p50煙草苗均不產(chǎn)生HR，只有在持續(xù)黑暗條件下才能產(chǎn)生HR，而且與在低溫(22℃)條件下相比，產(chǎn)生HR的時(shí)間大大延長(zhǎng)，培養(yǎng)7d后才產(chǎn)生。說(shuō)明溫度對(duì)N/p50介導(dǎo)的HR的作用強(qiáng)于光照。 采用Northern印跡方法分析了光照對(duì)p50，HR標(biāo)志基因HSR203J，以及防衛(wèi)反應(yīng)相關(guān)基因PR6表達(dá)的影響。結(jié)果表明，黑暗顯著增強(qiáng)這些基因的表達(dá)，而光照則強(qiáng)烈抑制p50基因的表達(dá)。 采用RealTime-PCR技術(shù)分析了光照

6、對(duì)N基因表達(dá)的影響。結(jié)果顯示，在N純合植株中，黑暗與光照處理下N基因的表達(dá)量只有在處理后12h差異較明顯，黑暗處理時(shí)表達(dá)量為光照處理時(shí)的1.67倍，其它時(shí)間點(diǎn)兩者表達(dá)無(wú)顯著差異。然而在N/p50植株中，黑暗與光照處理下N基因轉(zhuǎn)錄本積累量有顯著差異。在處理12h前，黑暗處理顯著高于光照處理，尤其是4h時(shí)，前者為后者的2.89倍，然而到22h時(shí)，黑暗條件下N基因表達(dá)量急劇下降，只有光照處理的1/4。 黑暗下p50基因和N基因表達(dá)量的