李小霞　肖仲久

摘要：以云烟97为材料，接种白粉菌前后分别测定烟草叶片中PPO、POD、PAL、β-1，3-葡聚糖酶活性，分析白粉菌对烟草重要酶活性的影响，结果表明：烟草接种白粉菌后，PPO活性变化明显，除接种后1 d PPO活性低于对照外，其他时间PPO活性基本都高于对照。白粉菌入侵后烟草叶片过氧化物酶（POD）活性大幅度提高。烟草接种白粉菌后PAL活性逐渐升高，接种3 d达到峰值，4 d后略有下降，但基本保持平稳。本研究中，接种组、对照组之间β-1，3-葡聚糖酶活性差异并不是非常明显。

关键词：烟草；白粉病；防御酶

中图分类号： S435.72文献标志码： A文章编号：1002-1302（2015）01-0148-02

收稿日期：2014-03-07

基金项目：贵州省科学技术基金（编号：黔科合J字[2011]2188号）；贵州省科技创新人才团队（编号：黔科合人才团队[2012]4004）。

作者简介：李小霞（1979—），女，山东济宁人，副教授，从事植物病理学研究。E-mail：lixiaoxia825@126.com。烟草（Nicotiana tabacum L.）是重要的经济作物，目前我国种植的烟草品种绝大多数是抗病不优质品种，或优质不抗病品种[1]。烟草白粉病是由专性寄生菌二孢白粉菌（Erysiphe cichoracearum DC.）侵染所致，该病害于1878年首次在意大利被发现，此后相继在多个国家发生[2-3]。我国贵州省、云南省、四川省等主要产烟省均有发生。烟草白粉病可发生于烟草整个生育期，主要危害烟草叶片，严重时也可蔓延到茎秆、花枝、萼片上，发生在苗期可造成烟苗整体素质下降，甚至影响烟草生产用苗，阻碍烟草生产发展；发生在大田成株期，严重时烟苗全株枯死，重病叶片基本丧失烘烤价值，发病较轻的叶片也会因为调制过程中病斑扩大、叶片变薄、丧失弹性而失去经济价值[4-5]。多酚氧化酶（PPO）、过氧化物酶（POD）、苯丙氨酸解氨酶（PAL）、β-1，3-葡聚糖酶是植物体内重要的防御酶，参与活性氧清除以及苯酚类、木质素、植保素等物质的合成[6-10]。本研究以云烟97为材料，分别测定接种白粉菌前后烟草叶片中PPO、POD、PAL、β-1，3-葡聚糖酶活性，分析白粉菌对烟草重要酶活性的影响，旨在为进一步开展烟草抗病机制研究奠定基础。

1材料与方法

1.1材料

供试烟草品种为贵州省主栽品种云烟97。将种子消毒后播种于80 cm×40 cm、高约30 cm的育苗盆中，待幼苗长出2～3张真叶时，将植株移栽到直径约20 cm、高约25 cm的瓷盆中，每盆1株，置于温室中培养。供试病原菌烟草白粉病菌（E. cichoracearum）分生孢子采自贵州省遵义县乐山烟叶基地自然发病的植株，在温室烟草苗圃进行隔离繁殖，用时用毛笔将其刷下，配制成孢子悬浮液（105～106个/mL）喷施。

1.2方法

烟草5～6叶期选用长势均一的健壮植株供试。采用喷雾法接种白粉菌。设喷清水不接种病菌空白对照（CK）、接种白粉菌处理2组，进行隔离培养，每处理重复3次。于接种后0、1、2、3、4、5 d分别采收处理及对照的叶片。采样叶片为第4叶，将叶片装入封口袋中，做好标记，放入-80 ℃冰箱中保存供试。参照肖仲久等的方法[10]进行酶液的提取及测定。

2结果与分析

2.1多酚氧化酶（PPO）活性变化

整个取样时期，对照组PPO活性变化不大，变化趋势较平缓。烟草接种白粉菌后，PPO活性变化明显，除接种后1 d PPO活性低于对照，其他时间PPO活性基本都高于对照（图1）。处理2 d 接种组PPO活性达到第1个高峰；处理4 d，接种组PPO活性达到第2个高峰。可见白粉菌入侵显著改变了烟草的新陈代谢，提高了烟草的PPO活性。

2.2过氧化物酶（POD）活性变化

从图2可以看出，烟草对照组与接种白粉菌组相比，接种且3 d两者相差不大，此外对照组POD活性明显低于接种组，接种后1 d对照组POD活性为同期接种组的76.93%，接种2 d时接种组POD活性达到峰值，此时对照组的酶活性为同期接种组的87.54%。白粉菌入侵后烟草叶片过氧化物酶（POD）活性大幅度提高。

2.3苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性变化

由图3可以看出，烟草接种白粉菌后PAL活性逐渐升高，接种3 d达到峰值，4 d后略有下降，但基本保持平稳。对照组PAL酶活性整个供试阶段变化不是非常明显。

2.4β-1，3-葡聚糖酶活性变化

与其他酶活性相比，在几个取样阶段，对照组、接种组β-1，3-葡聚糖酶活性变化不是很明显，趋势较平缓。除接种4 d外，接种组酶活性均稍高于对照组，接种3 d 2组样β-1，3-葡聚糖酶活性差异最大（图4）。

3结论与讨论

研究表明，PPO能起到促进木质素前体酚类化合物在受侵染部位合成、积累等作用，促进细胞壁、组织的木质化，抵抗病原侵染、阻碍病原物生长、阻止病原菌扩散[11-13]。本研究中，烟草接种白粉菌后，显著改变了烟草的新陈代谢，烟草PPO活性大幅度提高。除接种后1 d PPO活性低于对照，其他时间PPO活性基本都高于对照组。这是因为白粉菌接种成功后，植物组织发生了激烈的抵抗反应，因而PPO活性升高，以阻止病原菌扩展。POD是重要的植物内源活性氧清除剂，当烟草接种白粉菌后，感病的烟草（叶片）组织会产生一系列生理生化反应， O-2· 积累，加速叶肉细胞死亡，限制病菌进一步扩展，POD活性升高，清除过多的 O-2· ，避免健康细胞受损；POD还参与木质素聚合过程，POD活性升高有利于细胞壁木质化，从而对病原菌的侵染、扩展均有一定的限制作用。PAL是植物苯丙烷类次生代谢途径关键酶、限速酶，病菌入侵时，植物细胞受到刺激后启动PAL系统产生木质素并沉积在细胞壁周围[14]。本研究中，烟草接种白粉菌后，PAL活性显著高于对照组，也符合前人对PAL与植物抗病性关系的研究结论。β-1，3-葡聚糖酶是许多真菌细胞壁的主要组分，本研究中，接种组、对照组之间差异并不是非常明显。

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