幾種農(nóng)用抗生素誘導植物對灰霉病的抗性及其信號轉(zhuǎn)導途徑研究.pdf

第45卷第1期 2022年1月 河北農(nóng)業(yè)大學學報 JOURNAL OF HEBEI AGRICULTURAL UNIVERSITY Vol 45 No 1 Jan 2 0 2 2 幾種農(nóng)用抗生素誘導植物對灰霉病的抗性及其 信號轉(zhuǎn)導途徑研究 安 康 1 韓 興 2 劉海濤 1 王 嬌 1 李亞寧 1 劉大群 1 2 1 河北農(nóng)業(yè)大學 植物保護學院 河北省農(nóng)作物病蟲害生物防治技術創(chuàng)新中心 國家北方山區(qū)農(nóng)業(yè)工程技術 研究中心 河北 保定 071001 2 中國農(nóng)業(yè)科學院 研究生院 北京 100081 摘 要 為探索申嗪霉素 多抗霉素 春雷霉素等3 種農(nóng)用抗生素在誘導植物灰霉病抗性中的作用 本試驗通過 溫室條件下對煙草等植物葉片噴霧后 再用離體葉片接種灰霉病菌的方法檢測了這3 種抗生素在不同植物上對 灰霉病的誘抗效果 另外 采用熒光定量 PCR 技術檢測了3 種抗生素誘抗處理后 煙草植株抗病信號轉(zhuǎn)導途徑 中相關基因 NPR1 CTR1 ETR1 表達量的變化 結果表明 分別使用申嗪霉素40 mg L 4 d 多抗霉素5 mg L 4 d 春雷霉素 80 mg L 3 d 誘導處理本氏煙 茄子 番茄 辣椒 黃瓜 草莓等不同植物后 再離體葉片接種灰霉病 菌的病斑直徑減小了25 86 55 56 25 17 45 41 20 17 51 26 同時 噴施3 種抗生素均可 激發(fā)煙草系統(tǒng)抗病標志基因 NPR1 的表達 激活 SA 和 JA ET 信號轉(zhuǎn)導途徑 并抑制乙烯 ET 信號轉(zhuǎn)導通路 中負調(diào)控基因 CTR1 和 ETR1 的表達 從而誘導煙草植株產(chǎn)生系統(tǒng)抗病性 關 鍵 詞 申嗪霉素 多抗霉素 春雷霉素 植物灰霉病 誘導抗病性 信號轉(zhuǎn)導途徑 中圖分類號 S476 8 開放科學 資源服務 標志碼 OSID 文獻標志碼 A Analysis of agricultural antibiotics effects on plant resistance to gray mold and their signal transduction pathways AN Kang 1 HAN Xing 2 LIU Haitao 1 WANG Jiao 1 LI Yaning 1 LIU Daqun 1 2 1 National Engineering Research Center for Agriculture in Northern Mountainous Areas Innovation Center for Biological Control of Crop Diseases and Insect Pests of Hebei Province College of Plant Protection Hebei Agricultural University Baoding 071001 Hebei Province China 2 Graduate School Chinese Academy of Agricultural Sciences Beijing 100081 China Abstract In order to explore the role of shenqinmycin polyoxin and chunleimycin in plant resistance to gray mold the antibiotics were sprayed on the leaves of different plants followed by inoculating of Botrytis cinerea on detached leaves of tobacco eggplant tomato pepper cucumber strawberry Then the expression of NPR1 CTR1 ETR1 in signal transduction pathway were detected in tobacco leaves after treatments The phenotypic observation showed that the lesion diameter of all the detached leaves reduced under treatments of shenzinomycin 40 mg L for 4 d polyoxin 5 mg L for 4 d and kasugamycin 80 mg L for 3 d Meanwhile The three agricultural antibiotics stimulated 收稿日期 2021 09 24 基金項目 國家自然科學基金面上項目 31972316 河北省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術體系創(chuàng)新團隊項目 HBCT2018060204 第一作者 安 康 1995 男 河北石家莊人 碩士研究生 從事植物病害生物防治研究 E mail 907333686 通信作者 李亞寧 1974 女 河北石家莊人 博士 教授 從事植物病害生物防治研究 E mail yaning22 本刊網(wǎng)址 http hauxb hebau edu cn 文章編號 1000 1573 2022 01 0097 08 DOI 10 13320 ki jauh 2022 0014 98 第 45 卷 河北農(nóng)業(yè)大學學報 the expression of disease resistant marker gene NPR1 to activate the SA and JA ET signal transduction pathway and inhibitd the negative regulator of CTR1 gene and ETR1 gene in ethylene signaling indicating the activation of systemic disease resistance of tobacco plants byantibiotics Keywords shenzinomycin polyoxin kasugamycin plant gray mold induced disease resistance signal transduction pathwayy 農(nóng)用抗生素是微生物發(fā)酵產(chǎn)生的次級代謝產(chǎn)物 能有效抑制或殺滅農(nóng)作物病原物以及調(diào)節(jié)作物生長 發(fā)育 1 農(nóng)用抗生素種類繁多 分布廣泛 主要來 自真菌 細菌 放線菌以及其他微生物 2 與傳統(tǒng) 化學農(nóng)藥相比具有毒性低 易降解等特點 在農(nóng)作 物病蟲害綜合防控中起到重要作用 其防治作用機 理包括破壞病原物的細胞結構 抑制病原菌物質(zhì)能 量代謝以及提高植物抗病性等 3 探明農(nóng)用抗生素 防治植物病害的作用機制 是合理 有效使用這些 藥劑進行病蟲害防控的重要前提 以往的研究中更 多只關注農(nóng)用抗生素對病原菌的直接殺滅作用 隨 著植物免疫學的迅速發(fā)展 農(nóng)用抗生素對植物本身 抗病性的誘導作用也越來越受到研究者們的關注 胡能 4 發(fā)現(xiàn)水稻經(jīng)15 mg L 農(nóng)抗702 誘導處理后 可提高植株內(nèi)防御酶活性 促進抗病相關蛋白的表 達 增強水稻對紋枯病 白葉枯病的抗病性 王志 坤 5 發(fā)現(xiàn)使用12 5 mg L 武夷菌素處理盆栽茶樹 可以促進其葉綠素可溶性糖含量的增長 誘導茶樹 體內(nèi)丙二醛含量的下降及抗病相關酶活性的增強 Shimizu 等 6 從杜鵑花中分離到的 R 5 菌株能產(chǎn)生 放線菌類與多烯類抗生素 可誘導植物產(chǎn)生抗病性 申嗪霉素是銅綠假單胞桿菌 M18 菌株代謝產(chǎn) 生的一類26 位大環(huán)內(nèi)酯類抗生素 7 其作用機制 是在病原菌發(fā)生還原反應的生理過程中產(chǎn)生 O 2 H 2 O 2 氧化谷胱甘肽和轉(zhuǎn)鐵蛋白 破壞細胞正常代謝 從而抑制病原菌的生長 8 錢艷杰等 9 發(fā)現(xiàn)水稻 分蘗期施用申嗪霉素 可促進水稻根系生長以及提 高作物產(chǎn)量 朱祥 7 發(fā)現(xiàn)申嗪霉素與水楊酸復配后 誘導植物產(chǎn)生抗病性要顯著高于單獨藥劑誘導的處 理 多抗霉素是金色鏈霉菌分泌的一類肽嘧啶核苷 酸抗生素 其對病菌的殺滅作用主要是抑制病原菌 細胞壁幾丁質(zhì)合成 抑制病原菌芽管和菌絲體局部 擴展 從而導致病原菌死亡 10 春雷霉素是春日 鏈霉菌分泌的一類氨基糖苷類抗生素 可通過干擾 病原菌的代謝 破壞蛋白質(zhì)的生物合成 抑制菌絲 生長 使病原菌喪失侵染和繁殖能力 11 本實驗室前期選取生產(chǎn)上常用的一些農(nóng)用抗生 素 通過溫室試驗和離體葉片接種試驗檢測這些農(nóng) 用抗生素誘導煙草對灰霉病的抗性 篩選出申嗪霉 素 多抗霉素 春雷霉素這3 種對植物灰霉病誘抗 效果較好的抗生素 檢測發(fā)現(xiàn)其分別在40 mg L 4 d 5 mg L 4 d 80 mg L 3 d 處理條件下對灰霉病的誘 抗效果較好 在此前期研究的基礎上 本研究進一 步檢測了這3 種農(nóng)用抗生素對不同植物灰霉病的誘 導抗病性效果 同時對其誘抗煙草灰霉病的信號轉(zhuǎn) 導途徑相關基因表達量的變化進行了檢測和分析 為拓展這些農(nóng)用抗生素的使用范圍及豐富其防治作 用機理提供重要的依據(jù) 1 材料與方法 1 1 供試材料 供試藥劑 95 申嗪霉素 Shenzinomycin 原 藥來自上海交通大學生命科學技術學院 70 多抗 霉素 Polyoxin 原藥來自上海源葉生物科技有限公 司 73 春雷霉素 Kasugamycin 原藥來自石家莊 深泰化工有限公司 供試植物 本氏煙 茄子 番茄 辣椒 黃瓜 草莓 供試菌株 灰霉病菌 Botrytis cinerea 菌株由 河北農(nóng)業(yè)大學植物病害生物防治實驗室保存 1 2 農(nóng)用抗生素誘導植物對灰霉病抗性的效果檢測 將濃度為40 mg L 申嗪霉素 5 mg L 多抗霉素 80 mg L 春雷霉素分別噴霧處理煙草 草莓 黃瓜 番茄 辣椒 茄子植株的下部葉片 因原藥不易溶 于水 配置抗生素溶液時先用1 mL 甲醇溶解 再 加水稀釋至相應濃度 為避免噴霧處理時對上部葉 片的影響 操作時使用塑料袋將上部葉片包裹好 每個處理重復10 次 每棵苗取1 片葉 3 種抗生素 分別在處理后的第4 天 第 4 天 第 3 天 取上部 未處理的葉片 置于水瓊脂培養(yǎng)皿中 每個培養(yǎng)皿 中放1 片葉 將直徑為0 7 cm 的灰霉病菌菌塊接種 于葉片左側 注 其中番茄葉片較小 所以番茄葉 99 第1期 安 康 等 幾種農(nóng)用抗生素誘導植物對灰霉病的抗性及其信號轉(zhuǎn)導途徑研究 片接種直徑為0 5 cm 的菌餅 右側接種 PDA 培 養(yǎng)基塊為對照 21 培養(yǎng)3 d 觀察并記錄病斑大小 計算病斑減小率 病斑減少率 對照區(qū)病斑大小 處理區(qū)病斑大小 對照區(qū)病斑大小 100 1 3 抗病信號轉(zhuǎn)導途徑相關基因表達量的檢測 選取10 12 葉期的煙草 按照1 2 方法進行 噴霧處理 分別于施藥后的24 48 72 96 120 144 和 168 h 用消毒的剪刀剪下處理葉與系 統(tǒng)葉 注 下部噴霧處理的葉片為處理葉 上部未 處理的葉片為系統(tǒng)葉 稱重 用錫箔紙包好后迅速 置于液氮中冷卻 80 保存?zhèn)溆?每次剪下處理 葉與系統(tǒng)葉的一部分 保證上述7 個時間點采取的 為同一葉片 1 3 1 RNA 的 提 取 煙草葉片 RNA 的提取采用全 式金生物技術有限公司 TransZol Up Plus RNA Kit 試劑盒 1 3 2 cDNA 的 合 成 采用全式金生物技術有限公 司 TransScript One Step gDNA Removal and cDNA Synthesis SuperMix 試劑盒 1 3 3 熒光定量 q P C R 檢測信號轉(zhuǎn)導途徑相關基因 的表達量 抗病信號轉(zhuǎn)導途徑相關基因及內(nèi)參基因 的引物序列參考 Alizadeh 12 和 Shoresh 13 具體 見表1 表 1 抗病信號轉(zhuǎn)導途徑相關基因及內(nèi)參基因引物 Table 1 Primers of genes related to disease resistance signal transduction pathway and the internal reference gene 基因名稱 Gene name 正向引物 5 3 Forward primer 5 to 3 反向引物 5 3 Reverse primer 5 to 3 NPR1 TTACTGATAAGGGCAAGAAGGCC AAAGTTCACAAAGAGCAGGATGG CTR1 AAACACGTCGGATAAATATGGCTT CATCCATTCAGGCGTTCCAG ETR1 GCCATTGTTGCAAAAGCAGA GCCAAAGACCACTGCCACA Actin TCCACGAGACTACCTACAACTC GCTCATACGGTCAGCGAT 以反轉(zhuǎn)錄的 cDNA 為模板 使用全式金生物技 術有限公司的 qPCR mix 在伯樂 BIO RAD CFX96 實時熒光定量 PCR 儀中對 NPR1 CTR1 ETR1 這 3 個抗病相關基因的表達量進行檢測分析 根據(jù)儀 器檢測到的 CT 值 按照公式2 CT 計算所測基 因的相對表達量 2 結果與分析 2 1 農(nóng)用抗生素誘導的不同植物對灰霉病的抗性 2 1 1 申嗪霉素誘導的植物抗病性 如圖1 所示 利用40 mg L 申嗪霉素誘導煙草 茄子 草莓 番 茄 辣椒 黃瓜對灰霉病的抗性 處理后的6 種植 物葉片上的灰霉病病斑直徑均顯著低于甲醇對照 P 0 05 病斑減小率從高到低依次為煙草 55 56 番茄 47 18 黃 瓜 45 41 茄 子 38 71 草莓 35 62 辣椒 25 85 表明申嗪霉 素能夠誘導這6 種植物對灰霉病產(chǎn)生抗性 作物種類 Crop species 申嗪霉素處理 對照 番茄 黃瓜 煙草 茄子 草莓 辣椒 2 5 2 0 1 5 1 0 0 5 0 0 病斑直徑 cm Disease spot diameter 注 圖中 號表示申嗪霉素處理與對照之間差異顯著 P 0 05 圖 1 申嗪霉素誘導不同植物對灰霉病的抗性 Fig 1 Resistance of different plants against tobacco gray mold after induced by shenzinomycin 100 第 45 卷 河北農(nóng)業(yè)大學學報 2 1 2 多抗霉素誘導的植物抗病性 如圖2 所示 利用5 mg L 多抗霉素誘導煙草 茄子 草莓 番茄 辣椒 黃瓜對灰霉病菌的抗病性 處理后的6 種植 物葉片上的灰霉病病斑直徑均顯著低于甲醇對照 P 0 05 病斑減小率從高到低依次為番茄 46 48 黃瓜 45 41 茄 子 41 29 草 莓 39 73 煙草 37 57 辣椒 25 17 表明多抗霉 素能夠誘導這6 種植物對灰霉病產(chǎn)生抗性 作物種類 Crop species 多抗霉素處理 對照 番茄 黃瓜 煙草 茄子 草莓 辣椒 2 5 2 0 1 5 1 0 0 5 0 0 病斑直徑 cm Disease spot diameter 注 圖中 號表示多抗霉素處理與對照之間差異顯著 P 0 05 圖 2 多抗霉素誘導不同植物對灰霉病的抗性 Fig 2 Resistance of different plants against tobacco gray mold after induced by polyoxin 2 1 3 春雷霉素誘導的植物抗病性 結果如圖3 所 示 利用80 mg L 春雷霉素誘導煙草 茄子 草莓 番茄 辣椒 黃瓜對灰霉病菌的抗病性 處理后的 6 種植物葉片上灰霉病的病斑直徑均顯著低于甲醇 對照 P 0 05 病斑減小率從高到低依次為番 茄 51 26 黃瓜 39 51 煙草 34 07 茄子 32 59 草 莓 23 47 辣 椒 20 17 表明春雷霉素能夠誘導這6 種植物對灰霉病產(chǎn)生 抗性 作物種類 Crop species 春雷霉素處理 對照 番茄 黃瓜 煙草 茄子 草莓 辣椒 2 5 2 0 1 5 1 0 0 5 0 0 病斑直徑 cm Disease spot diameter 注 圖中 號表示春雷霉素處理與對照之間差異顯著 P 0 05 圖 3 春雷霉素誘導不同植物對灰霉病的抗性 Fig 3 Resistance of different plants against tobacco gray mold after induced by kasugamycin 2 2 抗病信號轉(zhuǎn)導途徑相關基因表達量的變化 2 2 1 NPR1 基因表達量的變化 NPR1 基因是植物 抗病信號轉(zhuǎn)導途徑的關鍵基因 14 15 是調(diào)節(jié) SA 和 JA ET 信號轉(zhuǎn)導途徑的重要調(diào)控因子 如圖4 所示 處理葉中 申嗪霉素處理在 120 h 多抗霉素處理在 72 h 春雷霉素處理在96 h 時 NPR1 基因表達量 最高 顯著高于清水對照 分別為對照的9 82 倍 5 02 倍 4 13 倍 隨后 NPR1 基因表達量有所下降 但依然顯著高于清水對照 系統(tǒng)葉中 NPR1 基因表 達量呈現(xiàn)出相似的趨勢 但存在一定的滯后性 申 嗪霉素處理在120 h 多抗霉素處理在96 h 春雷霉 素處理在120 h 時 NPR1 基因表達量最高 分別為 清水對照的11 48 倍 3 36 倍 4 10 倍 隨后 NPR1 基因表達量開始下降 但仍顯著高于清水對照 表 明申嗪霉素 多抗霉素 春雷霉素均可激發(fā)煙草植 株系統(tǒng)抗病過程中 NPR1 標志基因的表達 從而激 活 SA 和 JA ET 信號轉(zhuǎn)導途徑 誘導植株產(chǎn)生系統(tǒng) 抗病性 101 第1期 安 康 等 幾種農(nóng)用抗生素誘導植物對灰霉病的抗性及其信號轉(zhuǎn)導途徑研究 NPRI 相對表達量 倍 NPRI relative expression NPRI 相對表達量 倍 NPRI relative expression NPRI 相對表達量 倍 NPRI relative expression NPRI 相對表達量 倍 NPRI relative expression NPRI 相對表達量 倍 NPRI relative expression NPRI 相對表達量 倍 NPRI relative expression 取樣時間 h Sample time 取樣時間 h Sample time 申嗪霉素 處理葉 處理葉 處理葉 對照葉 對照葉 對照葉 系統(tǒng)葉 系統(tǒng)葉 系統(tǒng)葉 對照葉 對照葉 對照葉 申嗪霉素 多抗霉素 多抗霉素 春雷霉素 春雷霉素 24 48 72 96 120 144 168 14 12 10 8 6 4 2 0 6 5 4 3 2 1 0 6 5 4 3 2 1 0 6 5 4 3 2 1 0 6 5 4 3 2 1 0 24 48 72 96 120 144 168 24 48 72 96 120 144 168 24 48 72 96 120 144 168 24 48 72 96 120 144 168 24 48 72 96 120 144 168 取樣時間 h Sample time 取樣時間 h Sample time 取樣時間 h Sample time 取樣時間 h Sample time 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 注 不同小寫字母表示不同時間點差異顯著 P 0 05 圖 4 申嗪霉素 多抗霉素 春雷霉素誘導后煙草 NPR1 基因表達量的變化 Fig 4 Changes in NPR1 gene expression in tobacco after induced by shenzinomycin polyoxin and kasugamycin 2 2 2 CTR1 基因表達量的變化 CTR1 基因位于乙 烯 ET 受體下游 是 ET 信號通路中關鍵的負調(diào) 控因子 如圖5 所示 處理葉中 申嗪霉素處理 多抗霉素處理 春雷霉素處理均在120 h 時 CTR1 基因表達量最低 清水對照分別為三者的2 27 倍 5 倍 20 倍 系統(tǒng)葉中 CTR1 基因表達量呈現(xiàn)出類 似的趨勢 但存在一定的滯后性 申嗪霉素和春雷 霉素在96 h 之后 多抗霉素在72 h 之后 CTR1 基 因表達量開始低于對照 表達量最低時 清水對照 分別為三者的1 61 倍 2 04 倍 2 44 倍 其中多抗 霉素在144 h 之后 CTR1 基因表達量又趨于正常水 平 表明申嗪霉素 多抗霉素 春雷霉素可抑制 ET 下游負調(diào)控基因 CTR1 的表達 從而誘導植株產(chǎn)生 系統(tǒng)抗病性 102 第 45 卷 河北農(nóng)業(yè)大學學報 CTRI 相對表達量 倍 CTRI relative expression CTRI 相對表達量 倍 CTRI relative expression CTRI 相對表達量 倍 CTRI relative expression CTRI 相對表達量 倍 CTRI relative expression CTRI 相對表達量 倍 CTRI relative expression CTRI 相對表達量 倍 CTRI relative expression 取樣時間 h Sample time 取樣時間 h Sample time 申嗪霉素 處理葉 處理葉 處理葉 對照葉 對照葉 對照葉 系統(tǒng)葉 系統(tǒng)葉 系統(tǒng)葉 對照葉 對照葉 對照葉 申嗪霉素 多抗霉素 多抗霉素 春雷霉素 春雷霉素 24 48 72 96 120 144 168 2 0 1 5 1 0 0 5 0 0 2 5 2 0 1 5 1 0 0 5 0 0 1 5 1 0 0 5 0 0 1 5 1 0 0 5 0 0 24 48 72 96 120 144 168 24 48 72 96 120 144 168 24 48 72 96 120 144 168 24 48 72 96 120 144 168 24 48 72 96 120 144 168 取樣時間 h Sample time 取樣時間 h Sample time 取樣時間 h Sample time 取樣時間 h Sample time 2 0 1 5 1 0 0 5 0 0 2 0 1 5 1 0 0 5 0 0 注 不同小寫字母表示不同時間點差異顯著 P 0 05 圖 5 申嗪霉素 多抗霉素 春雷霉素誘導后煙草 CTR1 基因表達量的變化 Fig 5 Changes in CTR1 gene expression in tobacco after induced by shenzinomycin polyoxin and kasugamycin 2 2 3 ETR1 基因表達量的變化 ETR1 基因是乙烯 ET 信號通路中關鍵的負調(diào)控因子 如圖6 所示 處理葉中 申嗪霉素處理在 120 h 多抗霉素處理在 48 h 春雷霉素處理在120 h 時 ETR1 基因表達量 最低 清水對照分別為三者的4 倍 2 13 倍 1 69 倍 系統(tǒng)葉中 ETR1 基因表達量呈現(xiàn)出類似的趨勢 但 存在一定的滯后性 申嗪霉素處理在120 h 多抗霉 素處理在96 h 春雷霉素處理在144 h 時 ETR1 基 因表達量最低 清水對照分別為三者的2 08 倍 3 36 倍 2 08 倍 表明申嗪霉素 多抗霉素 春雷霉素 可抑制 ETR1 基因在 ET 信號轉(zhuǎn)導通路中的表達 從 而誘導植株產(chǎn)生系統(tǒng)抗病性 103 第1期 安 康 等 幾種農(nóng)用抗生素誘導植物對灰霉病的抗性及其信號轉(zhuǎn)導途徑研究 ETRI 相對表達量 倍 ETRI relative expression ETRI 相對表達量 倍 ETRI relative expression ETRI 相對表達量 倍 ETRI relative expression ETRI 相對表達量 倍 ETRI relative expression ETRI 相對表達量 倍 ETRI relative expression ETRI 相對表達量 倍 ETRI relative expression 取樣時間 h Sample time 取樣時間 h Sample time 申嗪霉素 處理葉 處理葉 處理葉 對照葉 對照葉 對照葉 系統(tǒng)葉 系統(tǒng)葉 系統(tǒng)葉 對照葉 對照葉 對照葉 申嗪霉素 多抗霉素 多抗霉素 春雷霉素 春雷霉素 24 48 72 96 120 144 168 1 5 1 0 0 5 0 0 2 5 2 0 1 5 1 0 0 5 0 0 1 5 1 0 0 5 0 0 24 48 72 96 120 144 168 24 48 72 96 120 144 168 24 48 72 96 120 144 168 24 48 72 96 120 144 168 24 48 72 96 120 144 168 取樣時間 h Sample time 取樣時間 h Sample time 取樣時間 h Sample time 取樣時間 h Sample time 2 0 1 5 1 0 0 5 0 0 2 0 1 5 1 0 0 5 0 0 1 5 1 0 0 5 0 0 注 不同小寫字母表示不同時間點差異顯著 P 0 05 圖 6 申嗪霉素 多抗霉素 春雷霉素誘導后煙草 ETR1 基因表達量的變化 Fig 6 Changes in ETR1 gene expression in tobacco after induced by shenzinomycin polyoxin and kasugamycin 3 討論與結論 本研究通過對申嗪霉素 多抗霉素 春雷霉素這 3 種農(nóng)用抗生素誘導煙草 草莓 黃瓜 番茄 辣椒 茄子等不同植物灰霉病抗性試驗 發(fā)現(xiàn)這3 種抗生 素處理后葉片的病斑面積均顯著低于對照 表明它 們可以誘導不同植物產(chǎn)生對灰霉病的抗性 為拓展 這些抗生素的使用范圍及其合理有效利用 以及豐 富農(nóng)用抗生素的防治作用機理提供了重要依據(jù) 抗病信號通過復雜的信號轉(zhuǎn)導途徑促進或刺激 植物潛在防御基因的表達 是植物誘導抗性分子機 制的關鍵之一 目前研究比較深入的信號轉(zhuǎn)導途徑 有水楊酸途徑 SA 茉莉酸途徑 JA 與乙烯途 徑 ET 16 18 NPR1 是 SA 信號通路關鍵基因 可以調(diào)節(jié) PR1 PR5 等多個抗病相關基因的表達 誘導植物獲得抗病性 是 SA 和 JA ET 信號通路的 協(xié)同交叉過程中的一個關鍵調(diào)控基因 19 張薇等 20 報道煙草經(jīng)蛋白激發(fā)子 PeaT1 處理后 其體內(nèi) SA 含量增加 與誘導抗性相關的 PR1a PR1b NPR1 基因均顯著上調(diào) JA ET 是植物誘導系統(tǒng)獲得抗病 104 第 45 卷 河北農(nóng)業(yè)大學學報 性 SAR 的第2 信使 21 CTR1 基因是 ET 轉(zhuǎn)導 途徑中下游的負調(diào)控因子 22 SA 和 JA ET 信號轉(zhuǎn) 導途徑是一個錯綜復雜的網(wǎng)狀結構 既相互獨立又 相互聯(lián)系 彭金英等 23 報道番茄植株被昆蟲取食后 可以激活植物體內(nèi) SA 和 JA ET 信號轉(zhuǎn)導通路 誘 導植物產(chǎn)生抗病性 本研究發(fā)現(xiàn) 40 mg L 申嗪霉素 5 mg L 多抗霉素 80 mg L 春雷霉素誘導處理植物 后 均能抑制煙草體內(nèi) ETR1 和 CTR1 基因的表達 促進 NPR1 抗病基因表達 從而誘導植株產(chǎn)生抗病 性 另外 系統(tǒng)葉中的基因表達量相對于處理葉存 在一定的滯后性 因此推測申嗪霉素 多抗霉素 春雷霉素的誘導處理 激活了煙草 SA 信號通路與 JA ET 信號通路 從而誘導植株產(chǎn)生抗病性 參考文獻 1 朱將偉 生物農(nóng)藥的應用與研究進展 生防菌及其 相關的生物農(nóng)藥 J 綠色科技 2019 22 203 205 2 任興超 農(nóng)用抗生素類型及在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的 應 用 J 安徽農(nóng)業(yè)科學 2014 42 17 5465 5466 5544 3 劉亞苓 于營 雷慧霞 等 植物病害生防因子的作 用機制及應用進展 J 中國植保導刊 2019 39 3 23 28 4 胡能 新型多烯大環(huán)內(nèi)酯抗生素農(nóng)抗702 誘導水稻抗 瘟性及其誘抗機理研究 D 南昌 江西農(nóng)業(yè)大學 2017 5 王志坤 武夷菌素對茶樹主要葉部病害的控制作用 D 重慶 西南大學 2008 6 Shimizu M Furumai T Igarashi Y et 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