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茄子(Solanum melongena L.)是世界上重要的蔬菜作物,非常容易受到生物和非生物胁迫的影响。黄萎病由黄萎病菌(Verticillium dahliae)引起,在茄子不同生长阶段严重发生的土传病害。茄子染病后的典型症状是植株枯萎和叶片枯死,枯萎区域的叶脉间呈黄绿色,产量损失,生长发育迟缓和维管束变色,发病晚期可能导致植株完全死亡。黄萎病菌侵染植株根系并在土壤中以微菌核的形式增殖,即使在没有宿主的情况下也能存活14年。近年来,由于化学农药的危害和低效,园艺措施防治黄萎病受到科学界的青睐。 大蒜衍生化合物的抗菌潜力已经有大量研究证实,如促进生长,用作防御微生物侵染的诱导剂。本研究旨在探索大蒜鳞茎水提取物(AGE)作为生物调节剂或抗性诱导剂在茄子生长和抗黄萎病菌防御机制中的作用。论文包括以下研究结果: 1.叶面喷施AGE可促进塑料大棚中茄子的生长,生理和产量 最近,植物提取物作为蔬菜生产中的生长调节剂越来越受欢迎。本试验分两个独立试验写,分别在茄子定植前和定植后叶面喷施不同次数AGE(0,S1,S2和S3),探讨对大棚茄子生长和生理的影响。结果表明,不同生长阶段AGE处理和重复处理均可引起茄子生长和生理的应激反应。在定植前叶面喷施可促进植株开花和坐果期生长,包括植株形态和生物量,增强抗氧化酶(超氧化物歧化酶,SOD;过氧化物酶,POD)活性和叶绿素含量,促进植株光合作用。然而,喷施3次AGE会抑制植株生长发育,导致脂质过氧化,即丙二醛(MDA)含量增加。定植后喷施AGE总体表现出积极效应,MDA含量没有显著增加,表明生长良好。这一研究结果说明AGE可以作为一种生长调节剂来促进大棚生产中茄子的生长。 2.AGE引发处理可提高茄子老化种子的发芽率,提高抗氧化酶活性,调节ROS,促进幼苗生长 实验室之前研究表明,AGE叶面喷施和灌根可改善辣椒、茄子、番茄和黄瓜的生长及生理。本研究表明,AGE引发处理可恢复茄子老化种子的萌发潜力,促进种子萌发和幼苗生长。试验设不同浓度(100、200和300μgmL-1)AGE处理,以具有调节种子萌发功能的茉莉酸甲酯(MeJA)和水杨酸(SA)及水处理为对照。种子引发时间设4h,8h和12h处理,测定种子发芽指标及植株抗氧化酶活性和脂质过氧化水平,可溶性蛋白质含量和活性氧物质积累,以明确处理的促进/抑制作用。结果表明,AGE、SA和MeJA可以均促进茄子种子萌发和幼苗生长,且对植株形态和生理特性均有明显影响。种子引发处理显著改变了抗氧化酶活性,如SOD、POD和ROS活性。处理时间也影响这些指标,300μg/mL AGE处理4h效果最好,长时间处理会抑制种子萌发并诱导幼苗氧化应激水平升高。用AGE作为生长调节剂处理种子,可促进茄子老化种子的萌发和幼苗生长,为用大蒜基化合物改善设施蔬菜生产奠定了基础。 3.大蒜水提取物和二烯丙基二硫可促进茄子生长及生理变化和引发防御响应以抵抗黄萎病菌侵染 最近报道AGE和大蒜化感物质二烯丙基二硫(DADS)具有调节植株生长和发育并改变与防御相关的生理变化的生物活性。为此,我们通过生物测定探索其作为生物调节剂提高茄子幼苗对黄萎病的防御机制。试验设AGE和DADS叶面喷施和灌根处理,并在接种病菌(黄萎病)前和后不同时间间隔采集样品。结果表明,与对照相比,AGE和DADS处理的幼苗表现出明显的防御反应,包括抗氧化酶活化、叶绿素含量和光合作用的变化。显微镜观察发现,处理植株的发病过程比对照明显改变,AGE和DADS处理的植株发病水平较低。低浓度的ROS表明植株能够抵御病菌的侵染。处理植株的发病率和病情指数较低,表明其成功防御了黄萎病菌的侵染。因此,AGE和DADS对茄子幼苗抵抗黄萎病菌的生物调节作用,为应用大蒜鳞茎水提物和衍生的生物活性化合物制剂改善设施茄子生长和防御反应提供了理论依据。