南 京 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 學(xué) 報 2018,41(2):248-255 http:/nauxb.njau.edu.cnJ o u r n a l o f N a n j i n g A g r i c u l t u r a l U n i v e r s i t y DOI:10.7685/jnau.201706036收 稿 日 期 :2017-06-22 基 金 項 目 : 國 家 自 然 科 學(xué) 基 金 新 疆 聯(lián) 合 基 金 項 目(UI178307) 作 者 簡 介 : 魯 秀 梅, 碩 士 研 究 生。 通 信 作 者: 錢 春 桃, 副 教 授, 主 要 從 事 園 藝 作 物 遺 傳 育 種 與 分 子 生 物 技 術(shù) 研 究,Tel:025-84396279,E-mail: chuntaoqnjau.edu.cn。 魯秀梅, 張寧, 夏美 玲, 等. 不同抗性 甜瓜接種蔓 枯 病 菌 后 內(nèi) 源 激 素 含 量 變 化 及 其 相 關(guān) 基 因 的 表 達 分 析J. 南 京 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 學(xué) 報,2018,41(2): 248-255. 不 同 抗 性 甜 瓜 接 種 蔓 枯 病 菌 后 內(nèi) 源 激 素 含 量 變 化 及 其 相 關(guān) 基 因 的 表 達 分 析 魯 秀 梅, 張 寧, 夏 美 玲, 錢 春 桃 , 陳 勁 楓 ( 南 京 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 園 藝 學(xué) 院/ 作 物 遺 傳 與 種 質(zhì) 創(chuàng) 新 國 家 重 點 實 驗 室, 江 蘇 南 京210095) 摘 要 : 目的 本文 旨 在 研 究 甜 瓜 抗 感 材 料 中 內(nèi) 源 激 素 含 量 及 其 相 關(guān) 基 因 表 達 量 的 分 析, 了 解 甜 瓜 抗 蔓 枯 病 的 抗 性 機 制。 方法 以抗 蔓枯 病甜 瓜 抗 源PI420145 和 感 蔓 枯 病 甜 瓜 白 皮脆( 對 照) 為 材 料, 在 接 種 蔓 枯 病 菌 后 的 不 同 時 間(0、1、2、3、5、 7d) 進 行取 樣, 測 定內(nèi) 源 激 素 乙烯、 茉 莉 酸 及 水 楊 酸 的含量, 并 利 用 熒 光 定 量PCR 技 術(shù) 分 析 葉 片 中 乙 烯、 茉 莉 酸、 水 楊 酸 等 防 御信 號 途徑中 相關(guān) 基因 的 表達特 征。 結(jié) 果 抗 蔓 枯 病 甜 瓜 材 料PI420145 葉 片 中 的 乙 烯 含 量 整 體 低 于 感 蔓 枯 病 材 料 白 皮 脆, 但 在接種0 和7d 時 茉 莉 酸 含 量 均 高 于 白 皮 脆, 并 且 水 楊 酸 含 量 也 基 本 高 于 白 皮 脆。 在 接 種 前 期(03d), PI420145 葉片 中乙 烯途 徑 相關(guān) 基 因 A C S、 E I N 2 的 表 達量 顯 著高 于 白皮 脆, 接 種 后期(57d) A C S 在PI420145 中 下 調(diào) 表 達 并 且表 達 量顯著 低于 白 皮脆。PI420145 葉 片 中 茉 莉 酸 途徑 相關(guān) 基 因 C O I 1、 P D F 1. 2 的 表達 量分 別 在接 種后 期 和接 種 前 期 基 本 顯著 高 于 白皮脆, 而 A O S 表達量在 接 種 后 期 則 極 顯著低 于 白 皮 脆。 在PI420145 葉片 中除 接 種后1d 外, 水楊 酸 途徑 相關(guān) 基因 E D S 5 的表達 量 均 顯 著 高 于 白 皮 脆, 而 I C S、 N P R 1 的 表 達 量 分 別 在 接 種 后 期 和 接 種 前 期 基 本 顯 著 高 于 白 皮 脆。 結(jié)論PI420145 葉片 中 低 濃 度 的 乙 烯 以 及 高 濃 度 的 茉 莉 酸 和 水 楊 酸 提 高 了 其 對 蔓 枯 病 的 抗 病 能 力,PI420145 葉 片 中 E I N 2、 P D F 1 . 2、 E D S 5 和 N P R 1 在 接 種早期 的 高 表 達 促 使 其 比 白 皮脆 更 早 一步 對蔓 枯 病菌 的侵 染 作出 反應(yīng)。 關(guān) 鍵 詞 : 甜 瓜; 蔓 枯 病; 內(nèi) 源 激 素; 基 因 表 達 中 圖 分 類 號 :S652.9 文 獻 標(biāo) 志 碼 :A 文 章 編 號 :1000-2030 (2018 )02-0248-08 Changesofendogenoushormonecontentsandexpressionanalysisof relatedgenesinmelonwithdifferentresistanceafter inoculatedwith D i d y m e l l a b r y o n i a e LUXiumei,ZHANGNing,XIAMeiling,QIANChuntao ,CHENJinfeng (CollegeofHorticulture/StateKeyLaboratoryofCropGeneticsandGermplasmEnhancement, NanjingAgriculturalUniversity,Nanjing210095,China) Abstract:ObjectivesThearticleaimstostudytheendogenoushormoneandexpressionofrelatedgenesinmelonwithdifferent resistancetogummystemblightafterbeinginoculatedwith D i d y m e l l a b r y o n i a e,andtounderstandtheresistancemechanismofmelonto gummystemblight.MethodsToanalyzethechangesofethylene(ETH),jasmonicacid(JA),salicylicacid(SA)andexpressionlevels ofrelatedgenesinmelonwithdifferentresistanceafterbeinginoculatedwith D i d y n e l l a b r y o n i a e,leavesofresistantresourcePI420145 andsusceptibleBaipicuiweresampledforreal-timePCRanddeterminationofendogenoushormoneafterinoculation0,1,2,3,5and 7d.ResultsETHcontentinPI420145waslowerthanthatinBaipicui.However,JAcontentinPI420145washigherthanthatin Baipicuiat0and7d,andSAcontentinPI420145wasmainlyhigherthanthatinBaipicui.Intheearlydaysofinoculation (0-3d),theexpressionlevelsof A C Sand E I N 2inPI420145weresignificantlyhigherthanthoseinBaipicui.Inthelaterperiodof inoculation(5-7d), A C Swasdown-regulatedandtheexpressionlevelinPI420145wassignificantlylowerthanthatinBaipicui.The expressionlevelsof C O I 1and P D F 1. 2inPI420145weremainlysignificantlyhigherthanthoseinBaipicuiintheearlydaysofinocu- lationandinthelaterperiodofinoculationrespectively.However,theexpressionlevelof A O SinPI420145wassignificantlylowerthan thatinBaipicuiinthelaterperiodofinoculation.Theexpressionlevelsof E D S 5weresignificantlyhigherthanthoseinBaipicui except1dafterinoculation,andtheexpressionlevelsof I C Sand N P R 1weremainlysignificantlyhigherthanthoseinBaipicuiinthe earlydaysofinoculationandinthelaterperiodofinoculationrespectively.ConclusionsLowconcentrationETHandhighconcentra- tionJAandSAinPI420145enhancedtheirresistancetogummystemblight.Thehighexpressionlevelof E I N 2, P D F 1 . 2, E D S 5and 第2 期 魯 秀 梅, 等: 不 同 抗 性 甜 瓜 接 種 蔓 枯 病 菌 后 內(nèi) 源 激 素 含 量 變 化 及 其 相 關(guān) 基 因 的 表 達 分 析 N P R 1inPI420145intheearlydaysofinoculationmadereactionearlierthanBaipicuitotheinfection D i d y m e l l a b r y o n i a e. Keywords:melon;gummystemblight;endogenoushormone;geneexpression 甜 瓜 是 世 界 性 的 主 要 水 果 之 一, 營 養(yǎng) 豐 富, 香 甜 可 口。 我 國 是 甜 瓜 生 產(chǎn) 和 消 費 大 國, 隨 著 消 費 需 求 的 增 加, 甜 瓜 種 植 面 積 逐 漸 增 加。 然 而, 在 生 產(chǎn) 上 各 種 病 害 限 制 了 甜 瓜 的 優(yōu) 質(zhì) 高 產(chǎn), 其 中 蔓 枯 病 是 主 要 病 害 之 一。 在 部 分 產(chǎn) 區(qū) 蔓 枯 病 是 最 嚴(yán) 重、 最 普 遍 發(fā) 生 的 病 害, 并 且 一 旦 發(fā) 生 蔓 延 后 很 難 控 制 1 , 蔓 枯 病 在 大 田 的 發(fā) 病 率 可 達20%30%, 在 連 作 地 及 溫 室 則 高 達80% 2-3 。 甜 瓜 蔓 枯 病 是 一 種 真 菌 性 病 害, 其 病 原 菌 為 D i d y m e l l a b r y o ni a e(Auersw)。 目 前 控 制 蔓 枯 病 的 主 要 措 施 是 化 學(xué) 防 治, 但 發(fā) 病 嚴(yán) 重 時 化 學(xué) 防 治 則 無 法 有 效 控 制 病 情, 而 且 容 易 產(chǎn) 生 環(huán) 境 污 染 以 及 病 原 菌 抗 性。 因 此, 選 育 優(yōu) 良 的 抗 蔓 枯 病 品 種 才 是 防 治 病 害 最 經(jīng) 濟 有 效 的 途 徑 2 。 目 前 雖 然 已 經(jīng) 篩 選 出 一 些 抗 蔓 枯 病 的 抗 源 材 料 3-4 , 但 是 對 于 甜 瓜 抗 蔓 枯 病 的 抗 性 機 制 還 尚 不 清 楚。 植 物 內(nèi) 源 激 素 不 僅 調(diào) 控 植 物 細 胞 的 生 長 分 裂, 而 且 參 與 植 物 對 病 害 的 抵 抗 作 用。 研 究 表 明, 主 要 的 抗 病 防 御 信 號 途 徑 包 括 乙 烯、 茉 莉 酸 和 水 楊 酸 介 導(dǎo) 的3 條 信 號 途 徑, 并 根 據(jù) 病 原 物 與 植 株 的 互 作 反 應(yīng) 類 型, 分 別 參 與 不 同 的 防 御 反 應(yīng) 5-6 。 對 于 乙 烯 信 號 途 徑 而 言,ACC 合 酶 基 因( A C S) 是 乙 烯 合 成 的 關(guān) 鍵 基 因, 而 乙 烯 受 體 基 因 E T R 1、 乙 烯 信 號 轉(zhuǎn) 導(dǎo) 相 關(guān) 基 因 C T R 1 和 乙 烯 不 敏 感 蛋 白 基 因 E I N 2 都 是 乙 烯 防 御 信 號 途 徑 中 的 關(guān) 鍵 基 因 7-8 。 Song 等 9 研 究 發(fā) 現(xiàn) 棉 花 對 枯 萎 病 抗 性 能 力 的 提 高 與 乙 烯 含 量 的 降 低 成 正 相 關(guān)。 對 于 茉 莉 酸 信 號 途 徑 來 說, 丙 二 烯 氧 化 合 酶 基 因( A O S) 是 茉 莉 酸 合 成 過 程 中 的 關(guān) 鍵 基 因, 植 物 防 衛(wèi) 素 基 因 P D F 1 . 2 和 茉 莉 素 受 體 蛋 白 基 因( C O I 1) 被 認 為 是 茉 莉 酸 防 御 信 號 途 徑 中 的 關(guān) 鍵 基 因 10 。 Balbi 等 11 發(fā) 現(xiàn) 植 物 受 到 病 原 菌 侵 染 后, 體 內(nèi) 的 茉 莉 酸 含 量 會 增 加。 此 外, 乙 烯 和 茉 莉 酸 還 是 誘 發(fā) 系 統(tǒng) 性 抗 性 產(chǎn) 生 的 關(guān) 鍵 信 號 分 子。 在 抗 病 防 御 反 應(yīng) 過 程 中, 水 楊 酸 可 以 誘 導(dǎo) 植 物 產(chǎn) 生 獲 得 性 抗 性, 在 植 物 受 到 病 原 菌 侵 染 后, 感 染 部 位 產(chǎn) 生 水 楊 酸 并 運 輸 到 其 他 部 位, 水 楊 酸 的 積 累 激 活 了 病 程 相 關(guān) 基 因 非 表 達 子 N P R 1 表 達 12 , 而 苯 丙 氨 酸 解 氨 酶 基 因( P A L)、 異 分 支 酸 合 酶 基 因( I C S) 和 水 楊 酸 轉(zhuǎn) 運 蛋 白 基 因(enhanceddiseasesusceptibility5, E D S 5) 都 是 水 楊 酸 合 成 過 程 中 的 關(guān) 鍵 基 因。 目 前, 蔓 枯 病 菌 侵 染 甜 瓜 后 有 關(guān) 植 物 內(nèi) 源 激 素 及 內(nèi) 源 激 素 防 御 途 徑 的 相 關(guān) 研 究 較 少。 因 此, 本 研 究 利 用 甜 瓜 抗 蔓 枯 病 抗 源PI420145 和 甜 瓜 感 蔓 枯 病 品 種 白 皮 脆 為 材 料, 在 接 種 蔓 枯 病 菌 后 的 不 同 時 間 段 進 行 取 樣, 測 定 分 析 蔓 枯 病 侵 染 前 后 植 株 乙 烯、 茉 莉 酸、 水 楊 酸 的 含 量, 以 及 相 關(guān) 基 因 的 表 達 量, 研 究 內(nèi) 源 激 素 在 防 御 蔓 枯 病 菌 侵 染 甜 瓜 中 的 作 用, 為 揭 示 甜 瓜 抗 蔓 枯 病 抗 性 機 制 奠 定 基 礎(chǔ)。 1 材 料 與 方 法 1.1 材 料 甜 瓜 抗 蔓 枯 病 抗 源PI420145 和 感 蔓 枯 病 品 種 白 皮 脆, 由 南 京 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 作 物 遺 傳 與 種 質(zhì) 創(chuàng) 新 國 家 重 點 實 驗 室 提 供。 蔓 枯 病 菌 采 用A 型 菌 株, 利 用 李 英 等 13 的 方 法 分 離 純 化 得 到, 在PDA 培 養(yǎng) 基 上25 黑 暗 培 養(yǎng)7d 后, 再 在 紫 外 燈 下 間 歇 照 射(12h 光 照/12h 黑 暗) 培 養(yǎng)4d。 在 顯 微 鏡 下 利 用 血 球 計 數(shù) 板 將 分 生 孢 子 懸 浮 液 配 制 成110 6 mL -1 。 1.2 蔓 枯 病 菌 接 種 參 照Zhang 等 14 的 方 法 進 行 接 種。 植 株 接 種 后 用 塑 料 拱 棚 保 濕, 相 對 濕 度95% 以 上, 外 加 黑 膜 保 持 黑 暗 環(huán) 境, 溫 度2630。 于21:00 接 種, 在 接 種 后 的0、1、2、3、5、7d 時 取 樣, 每 次 均 取3 株 甜 瓜 的 第3 片 葉 片, 用 于 提 取RNA 和 測 定 內(nèi) 源 激 素。 1.3 內(nèi) 源 激 素 含 量 的 測 定 剪 取 葉 片0.5g, 用80%( 體 積 分 數(shù)) 預(yù) 冷 的 甲 醇( 內(nèi) 含1mmolL -1 二 叔 丁 基 對 甲 苯 酚), 冰 浴 研 磨 至 勻 漿;4 放 置5h,12000rmin -1 4 離 心15min; 上 清 液 過C 18 柱, 真 空 干 燥 后 加 入 樣 品 稀 釋 液 即 為 樣 品 激 素 提 取 液。 內(nèi) 源 激 素 乙 烯(ETH)、 茉 莉 酸(JA)、 水 楊 酸(SA) 的 測 定 采 用 酶 聯(lián) 免 疫 吸 附 法(ELISA) 15 。 試 劑 盒 由 南 京 森 貝 伽 生 物 科 技 有 限 公 司 提 供, 每 個 樣 品 重 復(fù)3 次。 1.4 RNA 提 取 及 熒 光 實 時 定 量PCR 總RNA 提 取 采 用Trizol 試 劑 法, 利 用 反 轉(zhuǎn) 錄 試 劑 盒(TaKaRa) 進 行 純 化 及 反 轉(zhuǎn) 錄 為cDNA。 利 用 9 4 2 南 京 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 學(xué) 報 第41 卷 SYBRGreen 試 劑 盒(TaKaRa) 以 及CFX96 熒 光 定 量PCR 儀(Bio-Rad 公 司), 進 行PCR 擴 增。 反 應(yīng) 體 系 為20L:cDNA 模 板1L, 上、 下 游 引 物 各0.5L,2SYBR P r e m i x E x T aqMix10L,ddH 2 O8L。 qRT-PCR 反 應(yīng) 條 件 為:9510min;9530s,5530s,7230s, 共40 個 循 環(huán)。 對 各 個 樣 品 的 熔 解 曲 線 進 行 分 析, 確 定 每 個 引 物 均 為 特 異 性 擴 增。 所 有 樣 品3 次 重 復(fù), 利 用 A c t i n 基 因 作 為 內(nèi) 參 基 因。 采 用 2 - C T 方 法 計 算 基 因 的 相 對 表 達 量。 根 據(jù) 已 經(jīng) 報 道 的 乙 烯、 茉 莉 酸、 水 楊 酸 等 激 素 標(biāo) 記 基 因, 信 號 途 徑 相 關(guān) 基 因 以 及 合 成 途 徑 相 關(guān) 基 因, 挑 選 了 其 中 比 較 關(guān) 鍵 的 基 因 C T R 1、 E T R 1、 E I N 2、 A C S、 P D F 1 . 2、 A O S、 C O I 1、 N P R 1、 E D S 5、 P A L、 I C S, 通 過 同 源 比 對 以 及 在NCBI 中 搜 索 相 關(guān) 基 因 序 列 設(shè) 計 引 物, 引 物 序 列 見 表1。 表1 熒 光 實 時 定 量PCR 引 物 Table1 TheprimersdesignedforqRT-PCRanalysis 基 因Genes 引 物 序 列Primersequences 產(chǎn) 物 大 小/bp Productsize 基 因 描 述Genedescription C T R 1 E T R 1 E I N 2 A C S P D F 1 . 2 A O S C O I 1 N P R 1 E D S 5 P A L I C S A c t i n F:5-AGTCACCATGCAACAACCAT-3 R:5-AATAAGGGAAGCCAACAACG-3 F:5-GTCTCCCAGGAACACAAGGT-3 R:5-ATGAATGGTCTTTCATGGCA-3 F:5-TTTGCGTTCTGAGAAGGATG-3 R:5-GAACCAGGACCCTCAGATGT-3 F:5-AGCCTATCCAAAGACATGGG-3 R:5-AGGCCAAAGCTTGACATCTT-3 F:5-TGAAATTCTCAAGGCTGCTG-3 R:5-CATCGCTCGACTTGGAGATA-3 F:5-TTCCTCGTCTTCTTCCTCTC-3 R:5-ATACTCTTCCCTCCCCTGAT-3 F:5-GTTGTGCCTGATCAAGTTGG-3 R:5-TCTTGGTCCTGCTAGGGAGT-3 F:5-TGCAAGTTGCCTAATCTTGG-3 R:5-GGATCTCTGCTTTGGGAGTC-3 F:5-GCTTGCTGACTGGGAATACA-3 R:5-TTGGGCATTCATTCTTGTGT-3 F:5-ATGGCTTCATATTGCTCTGAG-3 R:5-ATGCCTCAAGTCAATTGCTTG-3 F:5-TCAATGCTTGCTGCTACTGT-3 R:5-GTTGCTTCCGTCAATCACTT-3 F:5-GTGATGGTGTGAGTCACACTGTTC-3 R:5-GGCAGTGGTGGTGAACATG-3 126 116 108 104 134 123 84 141 122 234 222 82 乙 烯 信 號 途 徑 基 因 Ethylene-signalingpathwaygene 乙 烯 信 號 途 徑 基 因 Ethylene-signalingpathwaygene 乙 烯 信 號 途 徑 基 因 Ethylene-signalingpathwaygene 乙 烯 信 號 途 徑 基 因 Ethylene-signalingpathwaygene 茉 莉 酸 信 號 途 徑 基 因 Jasmonicacid-signalingpathwaygene 茉 莉 酸 信 號 途 徑 基 因 Jasmonicacid-signalingpathwaygene 茉 莉 酸 信 號 途 徑 基 因 Jasmonicacid-signalingpathwaygene 水 楊 酸 信 號 途 徑 基 因 Salicylicacid-signalingpathwaygene 水 楊 酸 信 號 途 徑 基 因 Salicylicacid-signalingpathwaygene 水 楊 酸 信 號 途 徑 基 因 Salicylicacid-signalingpathwaygene 水 楊 酸 信 號 途 徑 基 因 Salicylicacid-signalingpathwaygene 內(nèi) 參 基 因 Referencegene 1.5 數(shù) 據(jù) 分 析 采 用Excel2016 和SPSS20.0 進 行 數(shù) 據(jù) 處 理 分 析 和 差 異 顯 著 性 分 析。 圖1 接 種 蔓 枯 病 菌 后 白 皮 脆 和PI420145 葉 片 乙 烯 (ETH ) 、 茉 莉 酸 (JA ) 和 水 楊 酸 (SA ) 含 量 的 變 化 Fig1 Changesofethylene (ETH ) ,jasmonicacid (JA )andsalicylicacid (SA )contentsinleavesof Baipicui andPI420145afterinoculatedwith D i d y m e l l a b r y o n i a e 2 結(jié) 果 與 分 析 2.1 不 同 抗 性 甜 瓜 接 種 蔓 枯 病 菌 后 葉 片 內(nèi) 源 激 素 含 量 的 變 化 由 圖1 可 以 看 出: 感 蔓 枯 病 甜 瓜 材 料 白 皮 脆 接 種 蔓 枯 病 菌 后, 葉 片 中 乙 烯(ETH) 含 量 呈 先 上 升 后 下 降 的 趨 勢, 在 接 種 后3d 達 到 峰 值, 且 顯 著 高 于 抗 蔓 枯 病 甜 瓜 抗 源PI420145( P0.05)。 PI420145 葉 片 中ETH 含 量 變 化 不 明 顯, 在 接 種 后 的02d 內(nèi) 與 白 皮 脆 中ETH 含 量 幾 乎 相 同, 但 后 期 含 量 均 低 于 白 皮 脆。 0 5 2 第2 期 魯 秀 梅, 等: 不 同 抗 性 甜 瓜 接 種 蔓 枯 病 菌 后 內(nèi) 源 激 素 含 量 變 化 及 其 相 關(guān) 基 因 的 表 達 分 析 白 皮 脆 接 種 蔓 枯 病 菌 后, 葉 片 中 茉 莉 酸(JA) 含 量 整 體 呈 先 上 升 后 下 降 的 趨 勢, 在 接 種 后5d 到 達 峰 值。 PI420145 葉 片 中JA 含 量 在 接 種 后1d 急 劇 下 降, 之 后 變 化 幅 度 較 小, 且 在 接 種 后0、2、7d 時 其 含 量 均 高 于 白 皮 脆。 白 皮 脆 在 接 種 蔓 枯 病 菌 后, 葉 片 中 水 楊 酸(SA) 含 量 整 體 呈 上 升 趨 勢;PI420145 葉 片 中SA 含 量 整 體 呈 先 上 升 后 下 降 的 趨 勢, 在 接 種 后3d 達 到 峰 值。 在 接 種 后0、2、3、5d 時,PI420145 葉 片 中SA 含 量 顯 著 高 于 白 皮 脆。 總 體 上, 接 種 蔓 枯 病 菌 后,PI420145 葉 片 中 的 乙 烯 含 量 低 于 白 皮 脆, 但 在 接 種0 和7d 時 茉 莉 酸 含 量 均 高 于 白 皮 脆, 并 且 水 楊 酸 含 量 也 基 本 高 于 白 皮 脆。 2.2 不 同 抗 性 甜 瓜 接 種 蔓 枯 病 菌 后 葉 片 內(nèi) 源 激 素 相 關(guān) 基 因 表 達 的 變 化 2.2.1 乙 烯 相 關(guān) 基 因 從 圖2 可 以 看 出: 接 種 蔓 枯 病 菌 后, 乙 烯 相 關(guān) 基 因 E T R 1 在2 種 材 料 中 表 達 量 的 變 化 趨 勢 一 致, 均 在 接 種 后1 和3d 時 出 現(xiàn) 峰 值。 在 接 種 后0 和3d,PI420145 中 E T R 1 的 表 達 量 顯 著 高 于 白 皮 脆, 其 他 時 間 均 顯 著 低 于 白 皮 脆。 圖2 接 種 蔓 枯 病 菌 后 白 皮 脆 和PI420145 中 乙 烯 相 關(guān) 基 因 表 達 量 的 變 化 Fig2 ChangesofexpressionlevelofETH-relatedgenesinleavesof Baipicui andPI420145 afterinoculatedwith D b r y o n i a e P0.05, P0.01.Thesameasfollows. 接 種 蔓 枯 病 菌 后, C T R 1 在 白 皮 脆 中 的 相 對 表 達 量 變 化 幅 度 較 小; 在PI420145 中, 接 種 后2d 時, C T R 1 的 相 對 表 達 量 急 劇 上 調(diào), 到 達 峰 值, 且 顯 著 高 于 同 一 時 期 白 皮 脆 中 的 表 達 量, 之 后 下 調(diào) 表 達, 接 種 后7d 幾 乎 不 表 達。 接 種 蔓 枯 病 菌 后, A C S 在 白 皮 脆 中 先 下 調(diào) 后 上 調(diào) 表 達, 并 在 接 種 后7d 達 到 峰 值; 在PI420145 中, 接 種 蔓 枯 病 菌 后, A C S 呈 下 調(diào) 表 達, 接 種 后03d, A C S 的 表 達 量 均 顯 著 高 于 白 皮 脆, 但5 和7d 時 極 顯 著 低 于 白 皮 脆。 接 種 蔓 枯 病 菌 后, 在 白 皮 脆 中 E I N 2 表 達 量 呈 先 上 調(diào) 后 下 調(diào) 表 達 的 趨 勢, 且 接 種 后5d 達 到 峰 值; 在 PI420145 中, E I N 2 表 達 量 變 化 趨 勢 與 白 皮 脆 一 致, 但 在 接 種 后2d 就 達 到 峰 值, 且 顯 著 高 于 同 一 時 期 白 皮 脆 中 的 表 達 量, 接 種 后7d 幾 乎 不 表 達。 總 體 上, 在 接 種 前 期(03d), A C S 和 E I N 2 在PI420145 中 的 表 達 量 顯 著 高 于 白 皮 脆, 接 種 后 期 (57d) 均 顯 著 低 于 白 皮 脆。 2.2.2 茉 莉 酸 相 關(guān) 基 因 從 圖3 可 以 看 出: 接 種 蔓 枯 病 菌 后, 茉 莉 酸 相 關(guān) 基 因 C O I 1 在 白 皮 脆 中 分 別 在 接 種 后1 和3d 出 現(xiàn) 了2 次 峰 值; 在PI420145 中, 接 種 后2d C O I 1 基 因 表 達 量 急 劇 下 調(diào), 之 后 表 達 量 持 續(xù) 上 調(diào), 并 在 接 種 后7d 達 到 最 高 值。 接 種 蔓 枯 病 菌 后, P D F 1. 2 在 白 皮 脆 中 于 接 種 后1d 出 現(xiàn) 峰 值, 之 后 表 達 量 急 劇 下 調(diào), 至 接 種 后3d, 1 5 2 南 京 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 學(xué) 報 第41 卷 P D F 1. 2 幾 乎 不 表 達, 接 種 后5、7d 的 表 達 量 又 再 次 持 續(xù) 上 調(diào); 在PI420145 中, P D F 1. 2 于 接 種 后1d 達 到 峰 值, 之 后 表 達 量 下 調(diào), 接 種 后3d 表 達 量 再 次 上 調(diào), 并 極 顯 著 高 于 同 一 時 期 白 皮 脆 中 的 表 達 量, 接 種 后 5、7d 下 調(diào) 至 基 線 附 近。 接 種 蔓 枯 病 菌 后, 丙 二 烯 氧 化 合 酶 基 因( A O S) 在 白 皮 脆 中 的 表 達 量 在 接 種 后1 和7d 時 出 現(xiàn) 峰 值; 在PI420145 中, A O S 表 達 量 先 上 調(diào) 后 下 調(diào) 表 達, 并 且 隨 著 接 種 時 間 的 推 移, 表 達 量 呈 逐 漸 下 調(diào) 的 趨 勢。 總 體 上, 在 接 種 前 期, 除 了 接 收 后2d P D F 1. 2 在PI420145 中 的 表 達 量 低 于 白 皮 脆, 其 余 時 期 的 表 達 量 均 顯 著 高 于 白 皮 脆。 接 種 后 期 C O I 1 在PI420145 中 的 表 達 量 顯 著 高 于 白 皮 脆, P D F 1. 2 和 A O S 的 表 達 量 顯 著 低 于 白 皮 脆。 圖3 接 種 蔓 枯 病 菌 后 白 皮 脆 和PI420145 葉 片 茉 莉 酸 相 關(guān) 基 因 表 達 量 的 變 化 Fig3 ChangesofexpressionlevelofJA-relatedgenesinleavesof Baipicui andPI420145 afterinoculatedwith D b r y o n i a e 圖4 接 種 蔓 枯 病 菌 后 白 皮 脆 和PI420145 葉 片 中 水 楊 酸 相 關(guān) 基 因 表 達 量 的 變 化 Fig4 ChangesofexpressionlevelofSA-relatedgenesinleavesof Baipicui andPI420145 afterinoculatedwith D b r y o n i a e 2.2.3 水 楊 酸 相 關(guān) 基 因 由 圖4 可 見: 接 種 蔓 枯 病 菌 后, 在 白 皮 脆 中 P A L 表 達 量 呈 先 上 調(diào) 后 下 調(diào) 表 達 趨 勢, 接 種 后1d 出 現(xiàn) 峰 值; 在PI420145 中, P A L 表 達 量 在 接 種 后3d 達 到 峰 值, 極 顯 著 高 于 同 一 時 期 白 皮 脆 中 的 表 達 量。 接 種 蔓 枯 病 菌 后, E D S5 在 白 皮 脆 中 的 表 達 量 于 接 種 后1d 達 到 峰 值, 之 后 表 達 量 急 劇 下 降, 幾 乎 不 表 達, 接 種 后3 和5d, E D S 5 的 表 達 量 緩 慢 上 升, 最 后 表 達 量 又 略 有 下 降; 在PI420145 中, 接 種 蔓 枯 病 菌 后, E D S5 的 表 達 趨 勢 與 白 皮 脆 一 致。 接 種 蔓 枯 病 菌 后, N P R 1 在 白 皮 脆 中 先 下 調(diào) 后 上 調(diào) 表 達; 在PI420145 中, N P R 1 表 達 量 在 接 種 后3d 達 到 峰 值, 極 顯 著 高 于 同 一 時 期 白 皮 脆 中 的 表 達 量, 其 他 時 間 的 表 達 量 均 不 高。 接 種 蔓 枯 病 菌 后, I C S 在 白 皮 脆 中 的 表 達 量 于 接 種 后1 和5d 出 現(xiàn)2 次 峰 值; 在PI420145 中, I C S 2 5 2 第2 期 魯 秀 梅, 等: 不 同 抗 性 甜 瓜 接 種 蔓 枯 病 菌 后 內(nèi) 源 激 素 含 量 變 化 及 其 相 關(guān) 基 因 的 表 達 分 析 表 達 量 在 接 種 后2d 急 劇 上 調(diào), 達 到 峰 值, 極 顯 著 高 于 同 一 時 期 白 皮 脆 中 的 表 達 量, 在 接 種 后3、5、7d, I C S 的 表 達 量 變 化 不 大。 總 體 上, 在PI420145 中, 除 接 種 后1d 外 E D S5 表 達 量 均 顯 著 高 于 白 皮 脆, I C S、 N P R 1 的 表 達 量 分 別 在 接 種 后 期 和 接 種 前 期 顯 著 高 于 白 皮 脆。 3 討 論 與 結(jié) 論 Cooper 等 16 研 究 表 明, 番 茄 果 實 中 乙 烯 含 量 的 降 低 可 以 提 高 其 抗 病 能 力。 本 試 驗 中, 接 種 蔓 枯 病 菌 后,PI420145 和 白 皮 脆 葉 片 中 乙 烯 含 量 的 變 化 同 樣 表 明 乙 烯 含 量 的 降 低 可 以 提 高 其 抗 病 能 力。 乙 烯 相 關(guān) 基 因 的 表 達 模 式 也 不 盡 相 同。 本 試 驗 中, 白 皮 脆 和PI420145 中 A C S 的 表 達 趨 勢 與 乙 烯 含 量 變 化 一 致。 E T R 1 屬 于 乙 烯 識 別 受 體 基 因, 對 乙 烯 的 應(yīng) 答 為 負 調(diào) 控, C T R 1 與 受 體 結(jié) 合 保 持 對 下 游 途 徑 的 負 調(diào) 控, 但 是 在 蔓 枯 病 菌 入 侵 后, E T R 1 和 C T R 1 在 白 皮 脆 和PI420145 中 的 作 用 并 不 顯 著。 E I N 2 在 乙 烯 信 號 途 徑 中 正 向 調(diào) 節(jié) 并 參 與 防 衛(wèi) 反 應(yīng) 17 , 本 試 驗 中 的 結(jié) 果 與 其 相 一 致。 茉 莉 酸 在 保 護 植 物 遭 受 病 原 菌 入 侵 時 發(fā) 揮 著 重 要 的 作 用, 隨 著 病 原 菌 的 入 侵, 通 過 茉 莉 酸 信 號 傳 遞, 植 物 可 以 對 病 原 菌 的 脅 迫 作 出 積 極 主 動 的 反 應(yīng) 18 。 本 試 驗 中, 蔓 枯 病 菌 入 侵 后, 誘 導(dǎo) 白 皮 脆 中 的 茉 莉 酸 含 量 上 升; 雖 然PI420145 中 的 茉 莉 酸 含 量 有 所 下 降, 但 在 接 種 后0、2、7d 時 茉 莉 酸 含 量 均 高 于 白 皮 脆,PI420145 中 高 水 平 的 茉 莉 酸 可 能 很