焦脱镁叶绿酸-a对黄瓜抗病性与生理特性的影响

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黄瓜病害的防治始终是黄瓜生产难题之一。当前防治黄瓜病害主要依靠化学防治,但传统化学药物残留严重,不易降解,病原菌易产生耐药性。PPa为叶绿素降解产物,有较强的光敏性,受光激发可产生大量活性氧,具有较好的抗病、抗癌及抗菌能力。为探究PPa对黄瓜病害的防治作用,挖掘新型低毒抗菌化学药物,本研究以华南型黄瓜为试材,测定PPa对黄瓜生理特性的影响及对白粉病、枯萎病、细菌性角斑病的防治作用。结果如下:(1)PPa对黄瓜无病植株的生理特性有显著影响,可提高黄瓜抗性。通过对未接种病原的材料喷施不同浓度以及被不同光照强度、不同光照时长处理的PPa药液后发现,PPa药液能提高黄瓜脯氨酸(Pro)与丙二醛(MDA)的含量,相应的抗氧化酶活性(SOD、POD、CAT)也显著增高。同时,喷施PPa还可以提高材料中过氧化氢(H2O2)的含量,使黄瓜体内超氧阴离子(O2-)积累,但这种活性氧(ROS)含量的变化并未对植物造成明显的伤害,表明其自身活性氧(ROS)平衡并未被打破。由此可见,PPa能有效调节植物的生理特性,增强黄瓜的抗性。(2)在体外实验中,测定了PPa对尖孢镰刀菌黄瓜专化型菌(Fusarium oxysporium f.sp.cucumerinum,FOC)和丁香假单胞菌黄瓜角斑致病变种(Pseudomonas syringae pv.Lachrymans,Psl)的体外抑菌率。结果表明,PPa对黄瓜枯萎病致病菌FOC表现出明显的抗性。在黑暗条件下,PPa能有效抑制FOC的生长,其抑菌率随PPa浓度的增加而升高,且各个浓度处理组抑菌率均显著高于对照组(CK)。2 g·L-1的浓度下,其对FOC的抑制效果最佳,抑菌率将近75%。而在相同条件下,PPa对Psl并未出现明显抑制作用,其抑菌率极低,且与PPa浓度并无明显的差异关系,表明PPa对Psl没有直接抑制作用。(3)PPa能影响黄瓜植株的感病程度,这种能力受PPa浓度、光照强度以及光照时长影响。2 g·L-1的浓度下,接种不同病原的黄瓜叶片感病面积均达到最小,且叶片感病面积受与PPa浓度之间呈正相关关系。6 000 Lux、24 h的光照下,材料感染白粉病的程度相对较低。对于枯萎病而言,在4 000Lux,48 h光照条件下,材料的感病程度最轻。此外,PPa处理也在一定程度缓解了细菌性角斑病对材料造成的伤害,且在10 000 Lux,96 h的光照条件下材料感病程度最轻。由此可知,PPa能缓解黄瓜的感病程度,而不同光照条件会影响其抗病能力。(4)PPa能改善黄瓜感病植株的生理活动,提高其抗病能力。经PPa处理后,感病材料MDA含量和Pro含量显著提升,同时,PPa还能使植物体内ROS出现变化,相应的变化与三种抗氧化酶活性变化相贴合,进而维持其原有的ROS平衡稳定,这种能力与PPa浓度、光照强度以及光照时长密不可分。此外,PPa在不同感病材料中的抗病能力各有差异,相同处理条件下,PPa对白粉病的防治效果最佳,对枯萎病的防治较好,而在细菌性角斑病的防治中效果并不显著,但仍优于对照组(p<0.05)。综上,PPa能提高黄瓜抗病性,表明PPa可能有诱导黄瓜产生类似系统获得性抗性(SAR)抗病反应的效果。此外,PPa能直接抑制枯萎病病原菌的生长,对黄瓜白粉病、枯萎病以及细菌性角斑病有很好的防治作用,其中,对白粉病防治效果最佳,枯萎病次之,而在细菌性角斑病的防治中效果较弱。
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