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        不同茶樹品種感染茶餅病后酶活性的變化

        2021-04-22 16:11:31冉隆珣肖星殷麗瓊田易萍王國旗梁名志
        江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 2021年5期

        冉隆珣 肖星 殷麗瓊 田易萍 王國旗 梁名志

        摘要:對不同茶樹品種感染茶餅病前后保護酶活性變化進行分析,得出不同保護酶在不同茶樹品種中的活性變化有差異,感病前后抗病品種和感病品種中CAT、POD、PPO、GR活性發(fā)生變化但是變化均無規(guī)律;APX和AAO活性很低均視為未檢出。感病后抗病品種的PAL活性均高于感病品種,感病后抗病品種的SOD活性明顯低于感病品種。PAL活性和SOD活性變化與抗病性密切相關(guān)。

        關(guān)鍵詞:茶樹;茶餅病;保護酶;抗病性;酶活變化

        中圖分類號: S435.711文獻標志碼: A

        文章編號:1002-1302(2021)05-0107-03

        茶餅病別稱皰狀葉枯病、葉腫病,主要危害嫩葉、新梢,嚴重影響茶葉產(chǎn)量和品質(zhì)。在我國西南茶區(qū)發(fā)生嚴重,在流行年份,局部地區(qū)茶餅病病梢率可達40%~50%,嚴重時高達90%,已成為影響茶葉產(chǎn)量、品質(zhì)和茶農(nóng)茶企經(jīng)濟效益的重要因素。

        關(guān)于植物保護酶抗性研究方面,在其他植物上有相關(guān)報道。植物酶系統(tǒng)中過氧化氫酶(catalase from micrococcus lysodeiktic,簡稱CAT)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,簡稱SOD)、過氧化物酶(peroxidase,簡稱POD)、多酚氧化酶(polyphenol oxidase,簡稱PPO)和苯丙氨酸解氨酶(phenylalanineammonialyase,簡稱PAL)負責(zé)使植物體內(nèi)的活性氧始終處于相對穩(wěn)定的動態(tài)平衡,CAT活性與植物抗逆性密切相關(guān),SOD可以提高植物的抗逆性,減少逆境對植物的損害。

        國內(nèi)外關(guān)于茶樹茶餅病的研究主要有發(fā)生規(guī)律、病原菌生物學(xué)特性、抗性品種篩選、生物農(nóng)藥、化學(xué)農(nóng)藥防治等方面,然而關(guān)于茶餅病危害對茶樹保護酶活性影響方面的研究少見報道。本研究對不同茶樹品種感染茶餅病前后其CAT、POD、SOD、抗壞血酸過氧化物酶(ascorbate peroxidase,簡稱APX)、抗壞血酸氧化酶(ascorbate oxidase,簡稱AAO)、PPO、谷胱甘肽還原酶(glutathione reductase,簡稱GR)、PAL活性的變化進行分析,目的在于研究其與茶樹抗病性的相關(guān)性,為茶樹栽培過程中選用抗性品種和茶餅病的綠色防控提供技術(shù)參考。

        1 材料與方法

        1.1 試驗材料

        茶樹材料為云抗10號、云抗22號、佛香4號、紫娟和群體種。云抗10號、佛香4號、紫娟和群體種為抗病品種,云抗22號為感病品種。云抗10號由云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所以云南南糯大葉茶群體種為原始材料,經(jīng)系統(tǒng)選育獲得;云抗22號由云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所以云南鳳慶大葉茶群體種為原始材料,經(jīng)系統(tǒng)選育獲得;佛香4號由云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所從云抗14號與福鼎大白茶人工授粉雜交F1材料中獲得;紫娟由云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所以云南大葉茶群體種為原始材料,經(jīng)系統(tǒng)選育獲得[8]。

        1.2 茶樣采摘方法

        于2019年10月中旬至11月中旬茶餅病發(fā)生期,在云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所科研試驗基地選擇云抗10號、云抗22號、佛香4號、紫娟和群體種5個茶樹品種為試驗材料。同一茶樹品種的不同處理采自田間管理模式、土壤肥料和茶樹長勢完全一致的同一個茶園。在每個品種的茶園隨機采取感染茶餅病的嫩葉,同時取同部位、同大小和同等嫩度未感染茶餅病的嫩葉為對照(CK),對照要求無其他病害和蟲害,即健康葉片。取好樣后立即用液氮速凍,固樣后放入-80 ℃冰箱保存。

        1.3 檢測內(nèi)容

        檢測過氧化氫酶(CAT)、過氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、多酚氧化酶(PPO)、谷胱甘肽還原酶(GR)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)、抗壞血酸過氧化物酶(APX)和抗壞血酸氧化酶(AAO)的活性。

        1.4 測定方法

        試驗主要用試劑盒測定過氧化物酶、超氧化物歧化酶、多酚氧化酶、谷胱甘肽還原酶、苯丙氨酸解氨酶、抗壞血酸過氧化物酶、抗壞血酸氧化酶的活性,測定方法參照上海索橋生物科技有限公司生產(chǎn)的試劑盒說明書;用試劑盒測定過氧化氫酶,測定方法參照南京建成生物工程研究所生產(chǎn)的試劑盒說明書。數(shù)據(jù)檢測分析由南京鐘鼎生物技術(shù)有限公司完成。

        1.5 主要試驗儀器

        試驗儀器主要有美國MD SpectraMax190全波長酶標儀、TU-1810紫外可見分光光度計、梅特勒ML204電子分析天平。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 CAT活性變化

        由圖1可知,感染茶餅病后抗病品種CAT活性有的高于感病品種,有的低于感病品種??共∑贩N云抗10號和佛香4號感病葉片的CAT活性分別比感病品種云抗22號低1.730、2.148 U/g,群體種和紫娟感病葉片的CAT活性分別比感病品種云抗22號高3.367、2.353 U/g。感染茶餅病前抗病品種CAT活性明顯高于感病品種,抗病品種云抗10號、佛香4號、群體種和紫娟的CAT活性分別比感病品種云抗22號高出0.358、1.863、2445、0.980 U/g。感染茶餅病后云抗10號、云抗22號、佛香4號、紫娟和群體種CAT活性分別比未感?。▽φ眨┙档?784、5.707、1.696、0.774、0.323 U/g。說明感染茶餅病后抗病品種和感病品種的CAT活性變化無規(guī)律。

        2.2 POD活性變化

        由圖2可知,感染茶餅病前、后抗病品種群體種的POD活性分別比感病品種云抗22號升高56808、18.144 U/g,而抗病品種云抗10號、佛香4號、紫娟感染茶餅病前、后POD活性分別比感病品種云抗22號降低13.552U/g和53.592U/g、9.677 U/g 和54762 U/g、12.271 U/g和59.382 U/g。感染茶餅病后云抗10號、云抗22號、群體種的POD活性分別比對照升高7.798、44.938、6.174 U/g,感染茶餅病后佛香4號和紫娟的POD活性分別比對照降低0.247、2273 U/g。說明感染茶餅病前后抗病品種、感病品種的POD活性變化均無規(guī)律。

        2.3 SOD活性變化

        由圖3可知,感染茶餅病后抗病品種云抗10號、佛香4號、群體種和紫娟的SOD活性分別比感病品種云抗22號降低266.86、350.71、589.59、743.41 U/g。感染茶餅病后云抗10號和云抗22號的SOD活性分別比對照升高297.50、443.55 U/g,感染茶餅病后佛香4號、群體種和紫娟的SOD活性分別比對照降低71.76、24.04、287.07 U/g。因此可以總結(jié)出感染茶餅病后抗病品種SOD活性明顯低于感病品種,抗病品種的SOD活性變化幅度小于感病品種。

        2.4 PPO活性變化

        由圖4可知,感染茶餅病前、后抗病品種云抗10號的PPO活性分別比感病品種云抗22號升高26899、13.950 U/g,而抗病品種佛香4號、群體種和紫娟的PPO活性分別比感病品種云抗22號低14.933 U/g和5.634 U/g、 14.482 U/g和11.185 U/g、2.101 U/g和12116 U/g。感染茶餅病后抗病品種、感病品種的PPO活性均比對照降低,云抗10號、佛香4號、云抗22號、群體種和紫娟分別比對照降低24.022、1774、11.073、7.776、21.088 U/g。說明感染茶餅病前后抗病品種和感病品種的PPO活性變化均無規(guī)律。

        2.5 GR活性變化

        由圖5可知,感染茶餅病前、后抗病品種云抗10號、群體種的GR活性分別比感病品種云抗22號高18.262 U/g和142.633 U/g、38.818 U/g和101815 U/g。感染茶餅病后抗病品種佛香4號的GR活性比感病品種云抗22號低60.207 U/g,感染茶餅病前抗病品種佛香4號的GR活性則明顯高于感病品種云抗22號。感染茶餅病后云抗10號、云抗22號、群體種和紫娟的GR活性分別比對照升高186.356、61.985、124.982、37.410 U/g,佛香4號的GR活性降低,比對照降低397.475 U/g。說明感染茶餅病前后抗病品種和感病品種的GR活性均發(fā)生變化,但變化沒有規(guī)律。

        2.6 PAL活性變化

        由圖6可知,感染茶餅病后抗病品種云抗10號、佛香4號、群體種和紫娟的PAL活性分別比感病品種云抗22號高25.332、10.342、13.127、14.416 U/g。感染茶餅病前、后云抗10號、佛香4號、云抗22號和紫娟的PAL活性分別比對照降低5.779、24.138、17.803、24.933 U/g,而群體種的PAL活性比對照升高30.522 U/g。說明感染茶餅病后抗病品種的PAL活性均高于感病品種。

        2.7 APX和AAO活性變化

        感染茶餅病前后云抗10號、佛香4號、云抗22號、群體種和紫娟的AAO、APX活性很低均視為未檢出。

        3 結(jié)論與討論

        通過對不同茶樹品種感染茶餅病前后CAT、POD、SOD、APX、AAO、PPO、GR、PAL活性變化的分析研究,結(jié)果表明,不同保護酶在不同茶樹品種上其活性表現(xiàn)有差異。感染茶餅病前后抗病品種和感病品種中CAT、POD、PPO、GR活性發(fā)生變化但是變化均無規(guī)律;APX和AAO活性很低均視為未檢出。

        4個抗病品種感染茶餅病后PAL活性都高于感病品種,這與李捷等的結(jié)論一致。感染茶餅病后4個抗病品種的SOD活性均明顯低于感病品種,抗病性品種SOD活性變化幅度也明顯小于感病品種。PAL活性變化和SOD活性變化與抗病性密切相關(guān),能視為茶樹抗茶餅病的生理指標。

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