论文摘要
黄瓜是重要的蔬菜作物之一。由古巴假霜霉菌[Pseudoperonospora cubensis（PerketCurt） Rostov]引起的霜霉病是黄瓜生产中最具破坏性的叶部病害,在世界各黄瓜产区广为流行。利用黄瓜抗病性的遗传潜能,提高抗性水平和筛选能诱导黄瓜抗霜霉病的生物制剂是实现黄瓜霜霉病可持续防治的有效途径。β-氨基丁酸（β-Aminobutyric Acid,BABA）是一种具有诱导抗性的次生代谢非蛋白氨基酸。虽然有BABA等各种诱导剂诱导对黄瓜霜霉病的抗性,但是对其诱导抗病机理还需进一步研究。因此,本课题结合我国黄瓜的生产实际和霜霉病的研究现状,以感病自交系IL112和抗病自交系HNAU-0023为实验材料,对BABA诱导黄瓜霜霉病后胼胝质和H2O2的含量变化及其生化机制进行了研究。主要研究结果如下:1.通过病情指数调查发现,BABA作为一种诱导因子可以有效地诱导黄瓜对霜霉病产生抗病性,且在感病品种上表现比在抗病品种上效果更好。2.虽然IL112在使用BABA处理后没能进一步诱导H2O2含量的产生,但是细胞学研究发现, H2O2在侵染点和细胞壁迅速累积,可以阻止病原菌的进一步侵染,起到了一定的抗病作用。HNAU-0023在使用BABA处理后进一步诱导H2O2产生的同时,也产生了过敏性反应,增强了对霜霉病的抗性。3.接种后感病自交系IL112和抗病自交系HNAU-0023中胼胝质的含量呈上升趋势,使用BABA处理后胼胝质的含量有所增加,但与清水对照相比不显著。胼胝质的抑制剂DDG的使用没有逆转胼胝质的积累。同时细胞学研究发现,使用BABA处理后,胼胝质在细胞壁积累的类型数目增多,起到了一定的抗病作用。但DDG的使用没有逆转胼胝质的积累。4.以EF1α和UBI-ep为内标,采用实时荧光定量RT-PCR,探讨抗性相关基因在BABA诱导黄瓜对霜霉病抗病机制中的作用。接种霜霉病和使用BABA处理均能诱导各抗病基因的上调表达,Chit1、β-1,3-glucanase、Peroxidase、PAL、ETR1和CTR1,BABA处理的IL112叶片中各基因可以在0 hpi早期上调表达,之后表达丰度急剧下降,Chit1、β-1,3-glucanase、PAL在0～12 hpi开始下调表达,12 hpi表达量再次增强,ETR1和CTR1分别在4 hpi和24 hpi再次显著上调表达;用BABA处理后接种病原菌的叶片中Chit1、β-1,3-glucanase、ETR1和CTR1分别在4、12和24 hpi表达量再次增强,显著上调表达。抗病自交系HNAU-0023,在BABA处理的叶片中Chit1、β-1,3-glucanase、Peroxidase、PAL、ETR1和CTR1,均在4 hpi达到表达高峰,之后表达丰度急剧下降,呈下调表达。用BABA处理后接种病原菌的叶片中,也在4 hpi达到表达高峰,分别约为清水对照的310、259、20、94、167和137倍,之后表达丰度急剧下降, ETR1和CTR1在4 hpi后一直持续表达,Peroxidase在24 hpi表达量再次增强,显著上调表达。5.DDG处理后再用BABA处理的IL112叶片中,与DDG处理相比,在0 hpi,Chit1、β-1,3-glucanase、Peroxidase和PAL均出现显著上调表达,且Chit1、β-1,3-glucanase、Peroxidase和PAL均在48 hpi再次显著上调表达,ETR1和CTR1此时也显著上调表达。在ETYA和BABA共同处理的叶片中各抗性基因和传导因子比只在ETYA中处理表达晚12 h,且Chit1、β-1,3-glucanase和PAL等抗性蛋白表达丰度较高。HNAU-0023在DDG和BABA共同处理的叶片中各抗性蛋白和传导因子与只在DDG中处理相比,提早和高丰度显著上调表达。在ETYA处理和ETYA与BABA共同处理的叶片中,在0 hpi,各抗性基因和传导因子都显著上调表达,且表达丰度下降后,都再次出现显著上调表达,在ETYA和BABA共同处理的叶片中,第二次提早和高丰度表达并在4～12 hpi持续上调表达。因此,BABA可能是通过影响黄瓜叶片的活性氧代谢水平和诱导抗病基因和传导因子的高丰度表达来达到抗霜霉病的目的,并可能至少通过SA（PAL的显著上调表达）、JA途径（ETR1和CTR1的显著上调表达）在黄瓜抗霜霉病反应中发挥作用。