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酚类物质是植物重要的次生代谢产物,在植物生物和非生物胁迫的防御中具有很大的作用。本论文以三叶草为供试植株,接种丛枝菌根真菌Glomus mosseae后三叶草根系中酚类物质含量的变化以及对可能的信号分子SA、H2O2、NO等进行了初步验证,结果如下。
盆栽试验中,接种处理显著提高了三叶草根系中SA、H2O2、NO等物质的含量,说明由于G.Mosseae的侵染原位诱导了信号分子SA、H2O2、NO的产生。
分根实验中一半接种G.Mosseae,另一半未接种的三叶草根系中SA、H2O2含量也显著性的增多,但是NO 含量没有明显的变化。表明AM 真菌对三叶草根系信号分子SA、H2O2的诱导提高具有系统性效应,而NO在系统诱导中的作用还需进一步验证。
盆栽试验中接种G.Mosseae显著提高了根系中SOD、POD、CAT、PAL、NOS的活性,表明AM 真菌可以原位促进根系防御相关酶的活性;分根试验中一半根系接种G.Mosseae的植株,其另一半未接种的根系SOD、POD、PAL活性明显增加,AM 真菌对防御相关酶SOD、POD、PAL的活性的诱导具有系统性。NOS在分根试验中没被系统性的诱导,和NO的变化规律相似,也说明NOS在三叶草根系中是催化合成NO的主要酶类。
壁结合态酚和游离态酚的含量在接种处理的三叶草根系中都发生了显著性的变化,盆栽试验中接种处理的壁结合态酚比对照高出25%~41%,游离态酚含量比对照高出23%~36%,且壁结合态酚比游离态酚含量增加的幅度略大。分根试验中,接种一边诱导未接种一边壁结合态A、游离态酚B含量的增多,说明AM 真菌对酚类物质含量的诱导不仅仅是原位的,而且还有系统性的增高。
防御性基因pal、chs在接种AM 真菌后被原位诱导,表达量比对照高出2~3倍。分根试验pal、chs 两个基因在未接种部分也被接种处理所诱导表达,说明AM真菌对防御性基因的表达也具有系统诱导的效应。
研究结果表明,AM 真菌侵染能原位诱导酚类物质含量的增多,其中的信号分子可能是SA、H2O2,进而激发pal、chs的表达,合成与酚类物质生成相关的酶类,引起被侵染根系中酚类物质含量的增加;同时,SA和H2O2 作为信号分子到达未被侵染的部位,诱导与酚类物质合成相关酶的基因(如 pal、chs等)的表达和SOD、POD、PAL等酶的合成,从而提高未被侵染的根系中酚类物质含量。
因此,AM 真菌对植株的保护是整个根系,而并非仅仅是接种的部分。