摘要 [目的]探究深綠木霉發(fā)酵液對(duì)山新楊5種重要植物防御酶活性的影響,為木霉菌代謝產(chǎn)物在木本植物上的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。[方法]測(cè)定不同稀釋倍數(shù)深綠木霉發(fā)酵液對(duì)山新楊組培移栽苗的超氧化物歧化酶、過(guò)氧化物酶、過(guò)氧化氫酶、苯丙氨酸解氨酶以及多酚氧化酶活性的影響。[結(jié)果]深綠木霉發(fā)酵液處理后山新楊葉片組織中防御酶活性明顯高于對(duì)照組,且不同稀釋倍數(shù)發(fā)酵液之間存在較大差異,其中以50倍和100倍稀釋液處理效果最佳。[結(jié)論]為今后利用深綠木霉代謝物質(zhì)防治楊樹(shù)病害提供了理論依據(jù)。
關(guān)鍵詞 深綠木霉;發(fā)酵液;防御酶
中圖分類(lèi)號(hào) S432.4+4 "文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A "文章編號(hào) 0517-6611(2014)32-11344-02
Effects of Trichoderma atroviride Fermentation Broth on the Defensive Enzyme Activity of Populus davidiana×P. bolleana
SUN Jian1, WANG Zhiying1, LIU Zhihua1, DIAO Guiping1* et al
(1. Northeast Forestry University, Harbin, Heilongjiang 150040)
Abstract [Objective] Effects of T. atroviride fermentation broth on five important defensive enzyme activities of Populus davidiana×P. bolleana were explored in order to lay basis for the application of Trichoderma metabolites in woody plants. [Method] The activities of superoxide dismutase, peroxidase, catalase, phenylalanineammonialyase and polyphenol oxidase in Populus davidiana × P. bolleana (Shanxinyang) under T. atroviride fermentation broth stress were studied. [Result] After inoculation with T. atroviride fermentation broth, activities of SOD, POD, CAT, PAL and PPO in Shanxinyang leaves were higher than that of control, and there was obvious difference among different dilution times of the fermentation broth of T. atroviride. The treatments with 50 times and 100 times of T. atroviride fermentation broth performed best. [Conclusion] The results provide reference for using T. atroviride metabolites to control poplar diseases.
Key words Trichoderma atroviride;Fermentation broth;Defensive enzymes
生防菌木霉(Trichoderma spp.)是目前世界上公認(rèn)的極具生防潛力的拮抗真菌。繼Weinding[1]首次發(fā)現(xiàn)木霉對(duì)植物病原真菌具有拮抗作用后,人們對(duì)木霉的生物防治潛力產(chǎn)生極大關(guān)注,相繼就木霉對(duì)植物病原真菌的拮抗作用及其機(jī)制開(kāi)展了大量研究,并取得一些成果。但是,以往對(duì)木霉菌生物防治機(jī)理方面的研究?jī)H局限于微生物間的相互作用,忽視了寄主植物的參與。近幾年研究發(fā)現(xiàn),木霉還能激發(fā)植物本身的防御系統(tǒng)而使植物能夠抵御病原菌的侵害,即誘導(dǎo)植物產(chǎn)生抗病性[2]。為此,筆者用深綠木霉發(fā)酵液處理山新楊幼苗,測(cè)定其對(duì)山新楊幼苗防御酶活性的影響,旨在為今后利用深綠木霉代謝物質(zhì)防治楊樹(shù)病害提供理論依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 材料
深綠木霉(T.atroviride)菌株購(gòu)自中國(guó)農(nóng)業(yè)微生物菌種保藏中心。
1.2 方法
1.2.1 深綠木霉發(fā)酵液制備。
1×106個(gè)深綠木霉分生孢子接種于PD液體培養(yǎng)基中,28 ℃下180 r/min振蕩培養(yǎng)7 d,所得培養(yǎng)液經(jīng)過(guò)抽濾和過(guò)濾去除深綠木霉菌絲和孢子,即得到深綠木霉發(fā)酵液的原液。將原液依次稀釋成20、50、100倍稀釋液備用。
1.2.2 防御酶活性測(cè)定。
用不同稀釋倍數(shù)的深綠木霉發(fā)酵液處理山新楊組培移栽苗,并于處理后第1、2、3、5、7天取其葉部組織材料,測(cè)定超氧化物歧化酶(SOD)、過(guò)氧化物酶(POD)、過(guò)氧化氫酶(CAT)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)和多酚氧化酶(PPO)活性,對(duì)照組為自來(lái)水處理。其中,SOD采用氮藍(lán)四唑還原法測(cè)定;POD采用愈創(chuàng)木酚法測(cè)定;CAT采用催化H2O2為H2O和O2的方法測(cè)定;PAL采用催化L苯丙氨酸裂解為反式肉桂酸和氨的方法測(cè)定;PPO活性采用咖啡酸比色法測(cè)定[3]。
2 結(jié)果與分析
2.1 發(fā)酵液對(duì)山新楊SOD活性的影響
不同稀釋倍數(shù)的深綠木霉發(fā)酵液對(duì)山新楊幼苗SOD活性的影響與對(duì)照相比均有顯著差異。從圖1可見(jiàn),山新楊葉片的SOD酶活性于第5天時(shí)達(dá)到最高峰,其中50倍稀釋液對(duì)山新楊幼苗SOD酶活性的影響較明顯,是對(duì)照組的1.9倍多;其次是20倍稀釋液和100倍稀釋液。
圖1 深綠木霉發(fā)酵液對(duì)山新楊幼苗SOD活性的影響
2.2 發(fā)酵液對(duì)山新楊POD活性的影響
深綠木霉發(fā)酵液處理后山新楊葉片組織POD活性總體表現(xiàn)為先上升后下降的趨勢(shì),且處理組POD活性明顯高于對(duì)照組,并在第3天時(shí)達(dá)到最大值。其中以100倍稀釋液處理的POD活性最高,是對(duì)照組的9.0倍多;其次是50倍稀釋液和20倍稀釋液(圖2)。
圖2 深綠木霉發(fā)酵液對(duì)山新楊幼苗POD活性的影響
2.3 發(fā)酵液對(duì)山新楊CAT活性的影響
與對(duì)照組相比,不同稀釋倍數(shù)深綠木霉發(fā)酵液對(duì)山新楊幼苗CAT活性的影響均存在顯著差異,其中以100倍稀釋液對(duì)其CAT活性的影響最明顯,且在處理后第3天CAT活性達(dá)到最大值,是對(duì)照組的3.5倍多;其次是50倍稀釋液(圖3)。
圖3 深綠木霉發(fā)酵液對(duì)山新楊幼苗CAT活性的影響
2.4 發(fā)酵液對(duì)山新楊PAL活性的影響
由圖4可知,不同稀釋倍數(shù)的深綠木霉發(fā)酵液誘導(dǎo)處理后,山新楊葉片中PAL活性均明顯高于對(duì)照組,且在
處理后第5天達(dá)到峰值。其中以50倍稀釋液對(duì)山新楊PAL活性的影響最明顯,是對(duì)照組的5.5倍多;其次是100倍稀釋液,是對(duì)照組的2.7倍多。
圖4 深綠木霉發(fā)酵液對(duì)山新楊幼苗PAL活性的影響
2.5 發(fā)酵液對(duì)山新楊PPO活性的影響
深綠木霉發(fā)酵液
處理后山新楊葉片組織PPO活性與對(duì)照組之間存在顯著差
異,且不同稀釋倍數(shù)發(fā)酵液之間也存在差異??傮w來(lái)說(shuō),處理組PPO活性均顯著高于對(duì)照組,且在處理后第7天達(dá)到最大值。其中以100倍稀釋液對(duì)幼苗PPO活性的影響最明顯,是對(duì)照組的4.0倍多,其次是20倍稀釋液(圖5)。
圖5 深綠木霉發(fā)酵液對(duì)山新楊幼苗PPO活性的影響
3 討論
SOD、POD、CAT、PAL和PPO是植物抗逆性的重要生化指標(biāo)[4-5],其中PAL和PPO 2種酶的活性也被證明與植物系統(tǒng)獲得抗性相關(guān)[6]。試驗(yàn)研究了不同稀釋倍數(shù)深綠木霉發(fā)酵液對(duì)山新楊幼苗SOD、POD、CAT、PAL和PPO 5種重要植物防御酶活性的影響。結(jié)果表明,處理組防御酶活性均顯著高于對(duì)照組,且不同稀釋濃度之間存在顯著差異,其中以50倍和100倍稀釋液對(duì)該5種防御酶的活性影響較明顯。該試驗(yàn)結(jié)果與張樹(shù)武等[7]的研究結(jié)果基本一致,用深綠木霉發(fā)酵液處理后黑麥草幼苗中與抗性相關(guān)酶的活性均有所提高。也有研究表明用哈茨木霉發(fā)酵液噴施水稻、豇豆等農(nóng)作物后對(duì)其防御酶的活性有較大影響。以往研究材料多數(shù)為草本植物,關(guān)于木本植物的報(bào)道較少。該試驗(yàn)研究材料山新楊為木本植物,該研究結(jié)果將為木霉菌代謝產(chǎn)物在木本植物上的應(yīng)用提供理論依據(jù)。
參考文獻(xiàn)
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