杂交稻及其亲本抗瘟性与几种酶活性及丙二醛含量的关系

杂交稻及其亲本抗瘟性与几种酶活性及丙二醛含量的关系

论文摘要

由Magnaporthe grisea(Hebert)Barr引起的稻瘟病是广泛发生于世界各稻区的最重要的水稻病害之一。稻瘟菌的生理小种众多,致病性快速演化,带单个抗性基因的水稻新品种往往推广3~5年后就失去抗性。实践表明,选育、种植抗病品种是控制稻瘟病最经济有效的措施。已有研究表明寄主的呼吸强度、膜脂过氧化、苯丙烷类代谢途径在植物抵抗病原菌侵染的防卫反应中有着极重要的作用。研究、分析杂交稻及其亲本抗瘟性与相关酶活性的关系,对选育抗病品种及抗瘟性的高效持久利用具有重要的理论和实际指导意义。本研究以与恢复系泸恢615及其杂交稻组合冈优615不亲和,与不育系冈46A、恢复系R18及其杂交稻组合冈优18亲和的稻瘟病菌株P12—2—3为材料,研究杂交稻组合及其亲本抗瘟性与苗期的几种生化因子,包括过氧化物酶(POD)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)与过氧化氢酶(CAT),以及膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)的关系。并测定新育成恢复系HR6及其杂交稻组合冈46A/HR6、金23A/HR6、宜香1A/HR6、216A/HR6,新育成恢复系HR9及其杂交稻组合冈46A/HR9、金23A/HR9、宜香1A/HR9、216A/HR9、中九A/HR9等品种的相关酶活及抗病性加以印证。结果表明,抗病(非亲和)恢复系泸恢615及其杂交稻组合冈优615,感病(亲和)恢复系R18及其杂交稻组合冈优18,及不育系冈46A的几种酶活性以及MDA含量的变化有明显差异。接种前泸恢615及冈优615的POD活性明显高于冈46A、R18及冈优18,PAL活性无明显差异;接种后无论是抗病品种还是感病品种,POD、PAL活性均是先上升后下降,而且泸恢615及冈优615的POD、PAL活性上升速度较冈46A、R18及冈优18快,峰值高。接种前5个品种的CAT活性无明显差异,接种后泸恢615的CAT活性先下降后缓慢上升,冈优615的CAT活性保持缓慢上升,冈46A、R18及冈优18的CAT活性迅速上升,接种后72h 5个品种CAT活性变化趋势基本一致。接种前5个品种MDA含量无明显差异,接种后MDA含量都呈先上升后下降的趋势,泸恢615及冈优615的MDA含量上升幅度大,峰值出现早(24h),冈46A、R18及冈优18上升幅度小,峰值出现晚(48h),接种后72h所有供试品种的MDA含量趋于一致。HR6及冈46A/HR6、金23A/HR6、宜香1A/HR6、216A/HR6、宜香1A/HR9、金23A/HR9、中九A/HR9等的POD、PAL、CAT活性及MDA含量变化与抗瘟性的关系与泸恢615及冈优615基本一致,HR9及冈46A/HR9、216A/HR9等的POD、PAL、CAT活性及MDA含量变化与抗瘟性的关系与冈46A、R18及冈优18基本一致。表明水稻品种的抗瘟性与POD、PAL、CAT活性及MDA含量密切相关,同时从生化水平上表明杂交稻组合的抗瘟性与其亲本抗瘟性密切相关。进一步相关性分析表明,接种后48h的POD活性与水稻抗瘟性成正相关,相关系数为0.9328,回归方程YPOD=15.9506—0.0214XPOD2。接种后24h的PAL活性与水稻抗瘟性成正相关,相关系数为0.9530,回归方程YPAL=14.4819—0.3561XPAL1。接种后24、48h的CAT活性均与水稻品种抗瘟性呈负相关,相关系数分别为-0.9098和-0.6469,回归方程YCAT=-0.9154+0.0602XCAT1+0.0417XCAT2。接种后24h的MDA含量与水稻抗瘟性呈正相关,相关系数为0.9864,回归方程YMDA=12.2032—0.0365XMDA2。因此POD、PAL、CAT活性及其MDA含量可作为水稻品种抗瘟性鉴定评价的辅助指标。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 1 前言
  • 1.1 稻瘟病菌及其致病性
  • 1.1.1 稻瘟病菌的生物学特性
  • 1.1.2 稻瘟病菌的侵染过程
  • 1.1.3 稻瘟病菌致病性变异
  • 1.1.4 稻瘟病菌致病性变异的机制
  • 1.2 植物抗病性的生化机制
  • 1.2.1 过氧化物酶(POD)与植物抗病性
  • 1.2.2 苯丙氨酸解氨酶(PAL)与植物抗病性
  • 1.2.3 过氧化氢酶(CAT)与植物抗病性
  • 1.2.4 丙二醛(MDA)与植物抗病性
  • 1.3 水稻品种与稻瘟病菌的互作机制
  • 1.4 目的意义
  • 2 材料和方法
  • 2.1 供试材料
  • 2.1.1 供试菌株
  • 2.1.2 供试水稻品种
  • 2.1.3 产孢培养基
  • 2.1.4 主要试剂
  • 2.1.5 主要仪器
  • 2.2 试验方法
  • 2.2.1 秧苗的培育
  • 2.2.2 病菌孢子悬浮液的制备
  • 2.2.3 接种
  • 2.2.4 病情调查
  • 2.2.5 接种稻瘟菌后相关酶活性的测定
  • 2.2.6 计算公式和分析方法
  • 3 结果与分析
  • 3.1 供试水稻品种的抗瘟性评价
  • 3.2 过氧化物酶(POD)活性变化
  • 3.2.1 已知抗性品种的POD活性变化
  • 3.2.2 待测抗性品种的POD活性变化
  • 3.2.3 POD活性与抗性的相关性
  • 3.3 苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性变化
  • 3.3.1 已知抗性品种的PAL活性变化
  • 3.3.2 待测抗性品种的PAL活性变化
  • 3.3.3 PAL活性与抗性的相关性
  • 3.4 过氧化氢酶(CAT)活性变化
  • 3.4.1 已知抗性品种的CAT活性变化
  • 3.4.2 待测抗性品种的CAT活性变化
  • 3.4.3 CAT活性与抗性的相关性
  • 3.5 丙二醛(MDA)含量变化
  • 3.5.1 已知抗性品种的MDA含量变化
  • 3.5.2 待测抗性品种的MDA含量变化
  • 3.5.3 MDA含量与抗性的相关性
  • 4 讨论
  • 4.1 过氧化物酶(POD)活性与抗病性的关系
  • 4.2 苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性与抗病性的关系
  • 4.3 过氧化氢酶(CAT)活性与抗病性的关系
  • 4.4 丙二醛(MDA)含量与抗病性的关系
  • 4.5 杂交稻抗瘟性与其亲本抗瘟性的关系
  • 5 结论
  • 6 参考文献
  • 致谢
  • 发表论文
  • 相关论文文献

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