番茄叶挥发性物质对壳寡糖等诱导子响应特点的研究

论文题目: 番茄叶挥发性物质对壳寡糖等诱导子响应特点的研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 海洋生物学

作者: 何培青

导师: 李光友,陈靠山

关键词: 番茄,挥发性物质,气体吸附,气相色谱,质谱联用技术,诱导,系统,抗性

文献来源: 中国海洋大学

发表年度: 2005

论文摘要: 植物挥发性物质（volatile organic compounds，VOCs）为次级代谢产物的一个类群，包括脂肪酸衍生物、芳香族化合物、单萜和倍半萜化合物及一些含氮和含硫化合物，是组分复杂的化合物。植物挥发性物质，在植物抗病防御反应中具有重要的作用，其抗菌活性组分可能是植物直接抵御病原侵染的化学防卫因素；其中一些组分为防卫基因表达的高效调节子，是病原侵染植物过程中植株自身或相邻植株间传递信息的信号分子。植物挥发性物质是复杂的混合物，植物抵御病原的策略为多种组分的协同作用。若干生物和非生物因子，均可影响植物挥发性物质发生变化。 本文研究诱导子壳寡糖对番茄叶挥发性物质及其抗菌活性的诱导效应、产生的种类、消长规律；确立番茄挥发性物质的质和量变化同其抑制病原以及同番茄病害发生的相关性。研究不同程度的干旱胁迫下，番茄叶挥发性物质对壳寡糖的响应特点。研究潜在诱导因子牛蒡寡糖、稀土Nd3+和多功能制剂“多霸2”对番茄叶挥发性物质的诱导效应和持续时间，探讨此诱导效应同番茄活性氧代谢的关系。主要结果如下。 1．以番茄叶为材料，利用气相色谱／质谱联用技术（GC／MS）比较溶媒萃取、水蒸气蒸馏和气体吸附法收集挥发性物质在质和量方面的差异。结果表明：水蒸气蒸馏法获得18种挥发性组分，且总含量最高，为27.13μg／g；气体吸附法获得17种挥发性组分，总含量稍有降低，为23.38μg／g；溶媒萃取法获得15种挥发组分，总含量最少，为12.40μg／g。3种方式所收集的挥发性物质中的14种组分是相同的，约为总组分的74％，多为主要组分，但相对和绝对含量不同。我们认为，采用GDX-101吸附树脂的气体吸附法所获得的样品能更真实地反映番茄叶挥发性物质的自然状态。因此本论文其他测定均采取此法收集样品。 2．采用孢子悬滴培养法，测定番茄叶挥发性物质及几种挥发组分，（E）-2-己烯醛、壬烯醛、1R-α-蒎烯、β-水芹烯、β-石竹烯、α-石竹烯、苯甲醇、水杨酸甲酯、愈创木酚、丁子香酚，对灰葡萄孢（Botrytis cinerea）和尖镰孢（Fusarium oxysporum）番茄叶挥发性物质对壳寡糖等诱导子响应特点的研究的抑制效应。结果表明:番茄叶所释放的挥发性物质对这两种病原菌的抱子萌发抑制率分别为34.5%和26.1%;对菌丝生长的抑制率分别为75.3%和63.2%。番茄挥发性物质中的10种组分对病原抱子萌发和菌丝生长也均有抑制效应，抑菌率依次为脂肪酸衍生物>芳香族化合物>菇类化合物。这些挥发组分对灰葡萄抱的抑制效果大于对尖镰抱的。表明番茄是依靠多组分共同作用来抑制病原的。 3.研究诱导子壳寡糖对番茄叶挥发性物质以及其对番茄抗灰霉病的诱导效应，并测定壳寡糖对番茄植保素日齐素（几shitin）的诱导效应。结果表明:利用10%的壳寡糖诱导番茄叶48h后，其挥发性物质对灰葡萄抱的抱子萌发抑制率较对照组的提高了16.9%，抑制作用随诱导时间（48一144h）的延长而持续增加。0.6%壳寡糖诱导番茄叶12Oh后，挥发性物质的总含量较对照组的增加59%;酚类、醛类、酮类、酉旨类和单菇类的含量经诱导后分别为对照组的1.43倍、1.84倍、1.23倍、1.52倍和1.51倍。挥发性物质中的氧化产物（包括酚类、醛类、酮类、酉旨类等）总含量较对照组的提高了59叹，。番茄叶挥发性物质含量的提高与其抗菌活性增强一致。番茄经诱导后队L和LOx酶活性也提高，变化趋势分别与水杨酸甲酷、丁子香酚和间一2一己烯醛的一致。番茄经壳寡糖诱导48h并接种病原抱子96h后，灰霉病情指数由对照组的（2 4.1士3.3）%降至（13.2士2.4）%。本研究结果表明，番茄经诱导后挥发性物质质和量的变化同挥发性物质的抗菌活性及番茄抗病能力密切相关;显示挥发性物质同植物系统抗性有关。 干早胁迫下，壳寡糖对花期的番茄叶挥发性物质诱导效应的结果表明，在未胁迫情况下，因一2一己烯醛含量经诱导120h后提高32.9%;水分胁迫2d的壳寡糖诱导组含量较对照组的提高12.4%，较未曾胁迫的对照组含量提高61.8%。在未胁迫情况下，水杨酸甲醋含量经诱导后为对照组的2.06倍;水分胁迫6d的壳寡糖诱导组含量最高，为9.8陀/g干重，为对照组的2.04倍，是未曾胁迫的对照组含量的4.26倍。证明干早胁迫对番茄产生杀菌物质能力和壳寡糖诱导番茄产生抗菌物质能力的影响。 4.研究可提高植物抗性的物质牛芬寡糖、稀土元素Nd3+和多功能制剂“多霸2”对番茄叶挥发性物质的诱导规律，探讨这种诱导效应与活性氧代谢的相关性。结果表明:经0.6%牛芬寡糖诱导120h时番茄挥发组分(习一2一己烯醛含量达到最高，较对照组的提高93%;60mg几浓度的Nd3十对番茄诱导1 20h，(习一2一己烯醛含量较对照组的提高119%。0.6%牛芬寡糖诱导24一216h，(习一2一己烯醛含量较对照组的增加23%一93%;以6omg/LNd，+诱导24一2 7oh，间一2一己烯醛含量较对照组的提高24.70%一119%。“多霸2”对番茄诱导168h后，(习一2一己烯醛含量较对照组的增加95%，且对灰霉病的相对防治效番茄叶挥发性物质对壳寡糖等诱导子响应特点的研究果达到90%以上，使番茄晚疫病的发病率由对照组的100%降低至（4 1.7士0.56）%。 0.6%牛芬寡糖诱导番茄6h后，活性氧达到最?

论文目录:

摘要

Abstract

1 前言

1．1 植物的抗病防卫机制

1．1．1 植物在病原侵入前的防卫

1．1．2 植物在病原侵入后的防卫

1．1．3 植物受侵染后的延迟响应

1．2 次级代谢产物与植物抗病防御反应

1．2．1 次级代谢产物的分类和分布

1．2．2 次级代谢产物的抗菌活性及种属特异性

1．2．3 次级代谢产物的可激发特性

1．3 植物挥发性物质与植物抗病防御反应

1．3．1 植物挥发性物质的研究方法

1．3．2 植物挥发性物质的主要类群

1．3．3 植物挥发性物质对植物病原的抑制活性

1．3．4 植物挥发性物质的作用模式

1．3．5 植物挥发性物质作为信号分子参与抗病防御反应

1．4 外界因子对植物挥发性物质诱导的研究现状

1．4．1 植物诱导抗病及诱导子的作用机理

1．4．2 外界因子对植物挥发性物质的诱导效应

1．5 本研究的目的和意义

2 溶媒萃取、水蒸气蒸馏、气体吸附法收集番茄叶挥发性物质的GC／MS指纹图谱比较

2．1 材料与方法

2．1．1 实验材料

2．1．2 实验方法

2．2 结果与分析

2．3 讨论与结语

3 番茄叶几种挥发组分对番茄灰葡萄孢和尖镰孢抑制作用的研究

3．1 材料与方法

3．1．1 实验材料

3．1．2 实验方法

3．2 结果与分析

3．2．1 番茄叶挥发性物质对番茄灰葡萄孢和尖镰孢的抑制作用

3．2．2 番茄叶几种挥发组分对番茄灰葡萄孢的抑制影响

3．2．3 番茄叶几种挥发组分对尖镰孢的抑制影响

3．3 讨论与结语

4 壳寡糖对番茄叶挥发性抗真菌物质及其植保素日齐素的诱导效应

4．1 材料与方法

4．1．1 实验材料

4．1．2 实验方法

4．2 结果与分析

4．2．1 壳寡糖对番茄叶挥发性物质抑制灰葡萄孢影响的测定结果

4．2．2 壳寡糖对番茄叶挥发性抗真菌物质的诱导效应

4．2．3 壳寡糖对番茄抗灰霉病的诱导效应

4．2．4 壳寡糖对番茄叶植保素日齐素的诱导效应

4．3 讨论与结语

5 壳寡糖对番茄叶挥发性物质诱导规律的研究

5．1 材料与方法

5．1．1 实验材料

5．1．2 实验方法

5．2 结果与分析

5．2．1 壳寡糖不同浓度和不同诱导时间对番茄叶挥发性物质抑制灰葡萄孢的影响

5．2．2 壳寡糖不同浓度和不同诱导时间对番茄叶挥发性物质的影响

5．2．3 壳寡糖对番茄叶挥发性物质代谢相关酶PAL和LOX活性的影响

5．3 讨论与结语

6 壳寡糖对干旱胁迫下番茄叶挥发性物质诱导效应的研究

6．1 材料与方法

6．1．1 实验材料

6．1．2 实验方法

6．2 结果与分析

6．2．1 水分胁迫时间对土壤含水量和叶片生理活性的影响

6．2．2 壳寡糖对干旱胁迫下番茄叶相对含水量及质膜相对透性的影响

6．2．3 壳寡糖对干旱胁迫下番茄叶挥发性物质的诱导效应

6．3 讨论与结语

7 牛蒡寡糖对番茄叶挥发性物质诱导效应的研究

7．1 材料与方法

7．1．1 实验材料

7．1．2 实验方法

7．2 结果与分析

7．2．1 牛蒡寡糖不同诱导时间对番茄叶挥发性物质的影响

7．2．2 牛蒡寡糖对番茄叶活性氧的影响

7．2．3 牛蒡寡糖对番茄叶几种防御酶活性的影响

7．2．4 牛蒡寡糖对番茄叶丙二醛的影响

7．2．5 牛蒡寡糖对番茄叶植保素日齐素的诱导效应

7．2．6 牛蒡寡糖对番茄抗灰霉病的诱导效应

7．3 讨论与结语

8 稀土元素Nd~(3+)对番茄叶挥发性物质诱导效应的研究

8．1 材料与方法

8．1．1 实验材料

8．1．2 实验方法

8．2 结果与分析

8．2．1 Nd~(3+)对番茄叶活性氧的影响

8．2．2 Nd~(3+)不同浓度对番茄叶挥发性物质的影响

8．2．3 Nd~(3+)不同诱导时间对番茄叶挥发性物质的影响

8．3 讨论与结语

9 多功能制剂“多霸2”诱导番茄叶挥发性物质及防治番茄灰霉和晚疫病的研究

9．1 材料与方法

9．1．1 实验材料

9．1．2 实验方法

9．2 结果与分析

9．2．1 多功能制剂“多霸2”对番茄灰霉病的防治效果

9．2．2 多功能制剂“多霸2”对番茄晚疫病的防治效果

9．2．3 多功能制剂“多霸2”对番茄叶挥发性物质的诱导效应

9．3 讨论与结语

10 结论

参考文献

图版

致谢

附录

发布时间: 2005-03-30

参考文献

• [1].转基因番茄的可见/近红外光谱快速无损检测方法[D]. 谢丽娟.浙江大学2009

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