不同抗性甜瓜接种蔓枯病菌后内源激素含量变化及其相关基因的表达分析.pdf

南 京 农 业 大 学 学 报 2018,41(2):248-255 http:/nauxb.njau.edu.cnJ o u r n a l o f N a n j i n g A g r i c u l t u r a l U n i v e r s i t y DOI:10.7685/jnau.201706036收 稿 日 期 :2017-06-22 基 金 项 目 : 国 家 自 然 科 学 基 金 新 疆 联 合 基 金 项 目(UI178307) 作 者 简 介 : 鲁 秀 梅, 硕 士 研 究 生。 通 信 作 者: 钱 春 桃, 副 教 授, 主 要 从 事 园 艺 作 物 遗 传 育 种 与 分 子 生 物 技 术 研 究,Tel:025-84396279,E-mail: chuntaoqnjau.edu.cn。 鲁秀梅, 张宁, 夏美 玲, 等. 不同抗性 甜瓜接种蔓 枯 病 菌 后 内 源 激 素 含 量 变 化 及 其 相 关 基 因 的 表 达 分 析J. 南 京 农 业 大 学 学 报,2018,41(2): 248-255. 不 同 抗 性 甜 瓜 接 种 蔓 枯 病 菌 后 内 源 激 素 含 量 变 化 及 其 相 关 基 因 的 表 达 分 析 鲁 秀 梅, 张 宁, 夏 美 玲, 钱 春 桃 , 陈 劲 枫 ( 南 京 农 业 大 学 园 艺 学 院/ 作 物 遗 传 与 种 质 创 新 国 家 重 点 实 验 室, 江 苏 南 京210095) 摘 要 : 目的 本文 旨 在 研 究 甜 瓜 抗 感 材 料 中 内 源 激 素 含 量 及 其 相 关 基 因 表 达 量 的 分 析, 了 解 甜 瓜 抗 蔓 枯 病 的 抗 性 机 制。 方法 以抗 蔓枯 病甜 瓜 抗 源PI420145 和 感 蔓 枯 病 甜 瓜 白 皮脆( 对 照) 为 材 料, 在 接 种 蔓 枯 病 菌 后 的 不 同 时 间(0、1、2、3、5、 7d) 进 行取 样, 测 定内 源 激 素 乙烯、 茉 莉 酸 及 水 杨 酸 的含量, 并 利 用 荧 光 定 量PCR 技 术 分 析 叶 片 中 乙 烯、 茉 莉 酸、 水 杨 酸 等 防 御信 号 途径中 相关 基因 的 表达特 征。 结 果 抗 蔓 枯 病 甜 瓜 材 料PI420145 叶 片 中 的 乙 烯 含 量 整 体 低 于 感 蔓 枯 病 材 料 白 皮 脆, 但 在接种0 和7d 时 茉 莉 酸 含 量 均 高 于 白 皮 脆, 并 且 水 杨 酸 含 量 也 基 本 高 于 白 皮 脆。 在 接 种 前 期(03d), PI420145 叶片 中乙 烯途 径 相关 基 因 A C S、 E I N 2 的 表 达量 显 著高 于 白皮 脆, 接 种 后期(57d) A C S 在PI420145 中 下 调 表 达 并 且表 达 量显著 低于 白 皮脆。PI420145 叶 片 中 茉 莉 酸 途径 相关 基 因 C O I 1、 P D F 1. 2 的 表达 量分 别 在接 种后 期 和接 种 前 期 基 本 显著 高 于 白皮脆, 而 A O S 表达量在 接 种 后 期 则 极 显著低 于 白 皮 脆。 在PI420145 叶片 中除 接 种后1d 外, 水杨 酸 途径 相关 基因 E D S 5 的表达 量 均 显 著 高 于 白 皮 脆, 而 I C S、 N P R 1 的 表 达 量 分 别 在 接 种 后 期 和 接 种 前 期 基 本 显 著 高 于 白 皮 脆。 结论PI420145 叶片 中 低 浓 度 的 乙 烯 以 及 高 浓 度 的 茉 莉 酸 和 水 杨 酸 提 高 了 其 对 蔓 枯 病 的 抗 病 能 力,PI420145 叶 片 中 E I N 2、 P D F 1 . 2、 E D S 5 和 N P R 1 在 接 种早期 的 高 表 达 促 使 其 比 白 皮脆 更 早 一步 对蔓 枯 病菌 的侵 染 作出 反应。 关 键 词 : 甜 瓜; 蔓 枯 病; 内 源 激 素; 基 因 表 达 中 图 分 类 号 :S652.9 文 献 标 志 码 :A 文 章 编 号 :1000-2030 (2018 )02-0248-08 Changesofendogenoushormonecontentsandexpressionanalysisof relatedgenesinmelonwithdifferentresistanceafter inoculatedwith D i d y m e l l a b r y o n i a e LUXiumei,ZHANGNing,XIAMeiling,QIANChuntao ,CHENJinfeng (CollegeofHorticulture/StateKeyLaboratoryofCropGeneticsandGermplasmEnhancement, NanjingAgriculturalUniversity,Nanjing210095,China) Abstract:ObjectivesThearticleaimstostudytheendogenoushormoneandexpressionofrelatedgenesinmelonwithdifferent resistancetogummystemblightafterbeinginoculatedwith D i d y m e l l a b r y o n i a e,andtounderstandtheresistancemechanismofmelonto gummystemblight.MethodsToanalyzethechangesofethylene(ETH),jasmonicacid(JA),salicylicacid(SA)andexpressionlevels ofrelatedgenesinmelonwithdifferentresistanceafterbeinginoculatedwith D i d y n e l l a b r y o n i a e,leavesofresistantresourcePI420145 andsusceptibleBaipicuiweresampledforreal-timePCRanddeterminationofendogenoushormoneafterinoculation0,1,2,3,5and 7d.ResultsETHcontentinPI420145waslowerthanthatinBaipicui.However,JAcontentinPI420145washigherthanthatin Baipicuiat0and7d,andSAcontentinPI420145wasmainlyhigherthanthatinBaipicui.Intheearlydaysofinoculation (0-3d),theexpressionlevelsof A C Sand E I N 2inPI420145weresignificantlyhigherthanthoseinBaipicui.Inthelaterperiodof inoculation(5-7d), A C Swasdown-regulatedandtheexpressionlevelinPI420145wassignificantlylowerthanthatinBaipicui.The expressionlevelsof C O I 1and P D F 1. 2inPI420145weremainlysignificantlyhigherthanthoseinBaipicuiintheearlydaysofinocu- lationandinthelaterperiodofinoculationrespectively.However,theexpressionlevelof A O SinPI420145wassignificantlylowerthan thatinBaipicuiinthelaterperiodofinoculation.Theexpressionlevelsof E D S 5weresignificantlyhigherthanthoseinBaipicui except1dafterinoculation,andtheexpressionlevelsof I C Sand N P R 1weremainlysignificantlyhigherthanthoseinBaipicuiinthe earlydaysofinoculationandinthelaterperiodofinoculationrespectively.ConclusionsLowconcentrationETHandhighconcentra- tionJAandSAinPI420145enhancedtheirresistancetogummystemblight.Thehighexpressionlevelof E I N 2, P D F 1 . 2, E D S 5and 第2 期 鲁 秀 梅, 等: 不 同 抗 性 甜 瓜 接 种 蔓 枯 病 菌 后 内 源 激 素 含 量 变 化 及 其 相 关 基 因 的 表 达 分 析 N P R 1inPI420145intheearlydaysofinoculationmadereactionearlierthanBaipicuitotheinfection D i d y m e l l a b r y o n i a e. Keywords:melon;gummystemblight;endogenoushormone;geneexpression 甜 瓜 是 世 界 性 的 主 要 水 果 之 一, 营 养 丰 富, 香 甜 可 口。 我 国 是 甜 瓜 生 产 和 消 费 大 国, 随 着 消 费 需 求 的 增 加, 甜 瓜 种 植 面 积 逐 渐 增 加。 然 而, 在 生 产 上 各 种 病 害 限 制 了 甜 瓜 的 优 质 高 产, 其 中 蔓 枯 病 是 主 要 病 害 之 一。 在 部 分 产 区 蔓 枯 病 是 最 严 重、 最 普 遍 发 生 的 病 害, 并 且 一 旦 发 生 蔓 延 后 很 难 控 制 1 , 蔓 枯 病 在 大 田 的 发 病 率 可 达20%30%, 在 连 作 地 及 温 室 则 高 达80% 2-3 。 甜 瓜 蔓 枯 病 是 一 种 真 菌 性 病 害, 其 病 原 菌 为 D i d y m e l l a b r y o ni a e(Auersw)。 目 前 控 制 蔓 枯 病 的 主 要 措 施 是 化 学 防 治, 但 发 病 严 重 时 化 学 防 治 则 无 法 有 效 控 制 病 情, 而 且 容 易 产 生 环 境 污 染 以 及 病 原 菌 抗 性。 因 此, 选 育 优 良 的 抗 蔓 枯 病 品 种 才 是 防 治 病 害 最 经 济 有 效 的 途 径 2 。 目 前 虽 然 已 经 筛 选 出 一 些 抗 蔓 枯 病 的 抗 源 材 料 3-4 , 但 是 对 于 甜 瓜 抗 蔓 枯 病 的 抗 性 机 制 还 尚 不 清 楚。 植 物 内 源 激 素 不 仅 调 控 植 物 细 胞 的 生 长 分 裂, 而 且 参 与 植 物 对 病 害 的 抵 抗 作 用。 研 究 表 明, 主 要 的 抗 病 防 御 信 号 途 径 包 括 乙 烯、 茉 莉 酸 和 水 杨 酸 介 导 的3 条 信 号 途 径, 并 根 据 病 原 物 与 植 株 的 互 作 反 应 类 型, 分 别 参 与 不 同 的 防 御 反 应 5-6 。 对 于 乙 烯 信 号 途 径 而 言,ACC 合 酶 基 因( A C S) 是 乙 烯 合 成 的 关 键 基 因, 而 乙 烯 受 体 基 因 E T R 1、 乙 烯 信 号 转 导 相 关 基 因 C T R 1 和 乙 烯 不 敏 感 蛋 白 基 因 E I N 2 都 是 乙 烯 防 御 信 号 途 径 中 的 关 键 基 因 7-8 。 Song 等 9 研 究 发 现 棉 花 对 枯 萎 病 抗 性 能 力 的 提 高 与 乙 烯 含 量 的 降 低 成 正 相 关。 对 于 茉 莉 酸 信 号 途 径 来 说, 丙 二 烯 氧 化 合 酶 基 因( A O S) 是 茉 莉 酸 合 成 过 程 中 的 关 键 基 因, 植 物 防 卫 素 基 因 P D F 1 . 2 和 茉 莉 素 受 体 蛋 白 基 因( C O I 1) 被 认 为 是 茉 莉 酸 防 御 信 号 途 径 中 的 关 键 基 因 10 。 Balbi 等 11 发 现 植 物 受 到 病 原 菌 侵 染 后, 体 内 的 茉 莉 酸 含 量 会 增 加。 此 外, 乙 烯 和 茉 莉 酸 还 是 诱 发 系 统 性 抗 性 产 生 的 关 键 信 号 分 子。 在 抗 病 防 御 反 应 过 程 中, 水 杨 酸 可 以 诱 导 植 物 产 生 获 得 性 抗 性, 在 植 物 受 到 病 原 菌 侵 染 后, 感 染 部 位 产 生 水 杨 酸 并 运 输 到 其 他 部 位, 水 杨 酸 的 积 累 激 活 了 病 程 相 关 基 因 非 表 达 子 N P R 1 表 达 12 , 而 苯 丙 氨 酸 解 氨 酶 基 因( P A L)、 异 分 支 酸 合 酶 基 因( I C S) 和 水 杨 酸 转 运 蛋 白 基 因(enhanceddiseasesusceptibility5, E D S 5) 都 是 水 杨 酸 合 成 过 程 中 的 关 键 基 因。 目 前, 蔓 枯 病 菌 侵 染 甜 瓜 后 有 关 植 物 内 源 激 素 及 内 源 激 素 防 御 途 径 的 相 关 研 究 较 少。 因 此, 本 研 究 利 用 甜 瓜 抗 蔓 枯 病 抗 源PI420145 和 甜 瓜 感 蔓 枯 病 品 种 白 皮 脆 为 材 料, 在 接 种 蔓 枯 病 菌 后 的 不 同 时 间 段 进 行 取 样, 测 定 分 析 蔓 枯 病 侵 染 前 后 植 株 乙 烯、 茉 莉 酸、 水 杨 酸 的 含 量, 以 及 相 关 基 因 的 表 达 量, 研 究 内 源 激 素 在 防 御 蔓 枯 病 菌 侵 染 甜 瓜 中 的 作 用, 为 揭 示 甜 瓜 抗 蔓 枯 病 抗 性 机 制 奠 定 基 础。 1 材 料 与 方 法 1.1 材 料 甜 瓜 抗 蔓 枯 病 抗 源PI420145 和 感 蔓 枯 病 品 种 白 皮 脆, 由 南 京 农 业 大 学 作 物 遗 传 与 种 质 创 新 国 家 重 点 实 验 室 提 供。 蔓 枯 病 菌 采 用A 型 菌 株, 利 用 李 英 等 13 的 方 法 分 离 纯 化 得 到, 在PDA 培 养 基 上25 黑 暗 培 养7d 后, 再 在 紫 外 灯 下 间 歇 照 射(12h 光 照/12h 黑 暗) 培 养4d。 在 显 微 镜 下 利 用 血 球 计 数 板 将 分 生 孢 子 悬 浮 液 配 制 成1×10 6 mL -1 。 1.2 蔓 枯 病 菌 接 种 参 照Zhang 等 14 的 方 法 进 行 接 种。 植 株 接 种 后 用 塑 料 拱 棚 保 湿, 相 对 湿 度95% 以 上, 外 加 黑 膜 保 持 黑 暗 环 境, 温 度2630。 于21:00 接 种, 在 接 种 后 的0、1、2、3、5、7d 时 取 样, 每 次 均 取3 株 甜 瓜 的 第3 片 叶 片, 用 于 提 取RNA 和 测 定 内 源 激 素。 1.3 内 源 激 素 含 量 的 测 定 剪 取 叶 片0.5g, 用80%( 体 积 分 数) 预 冷 的 甲 醇( 内 含1mmol·L -1 二 叔 丁 基 对 甲 苯 酚), 冰 浴 研 磨 至 匀 浆;4 放 置5h,12000r·min -1 4 离 心15min; 上 清 液 过C 18 柱, 真 空 干 燥 后 加 入 样 品 稀 释 液 即 为 样 品 激 素 提 取 液。 内 源 激 素 乙 烯(ETH)、 茉 莉 酸(JA)、 水 杨 酸(SA) 的 测 定 采 用 酶 联 免 疫 吸 附 法(ELISA) 15 。 试 剂 盒 由 南 京 森 贝 伽 生 物 科 技 有 限 公 司 提 供, 每 个 样 品 重 复3 次。 1.4 RNA 提 取 及 荧 光 实 时 定 量PCR 总RNA 提 取 采 用Trizol 试 剂 法, 利 用 反 转 录 试 剂 盒(TaKaRa) 进 行 纯 化 及 反 转 录 为cDNA。 利 用 9 4 2 南 京 农 业 大 学 学 报 第41 卷 SYBRGreen 试 剂 盒(TaKaRa) 以 及CFX96 荧 光 定 量PCR 仪(Bio-Rad 公 司), 进 行PCR 扩 增。 反 应 体 系 为20L:cDNA 模 板1L, 上、 下 游 引 物 各0.5L,2×SYBR P r e m i x E x T aqMix10L,ddH 2 O8L。 qRT-PCR 反 应 条 件 为:9510min;9530s,5530s,7230s, 共40 个 循 环。 对 各 个 样 品 的 熔 解 曲 线 进 行 分 析, 确 定 每 个 引 物 均 为 特 异 性 扩 增。 所 有 样 品3 次 重 复, 利 用 A c t i n 基 因 作 为 内 参 基 因。 采 用 2 - C T 方 法 计 算 基 因 的 相 对 表 达 量。 根 据 已 经 报 道 的 乙 烯、 茉 莉 酸、 水 杨 酸 等 激 素 标 记 基 因, 信 号 途 径 相 关 基 因 以 及 合 成 途 径 相 关 基 因, 挑 选 了 其 中 比 较 关 键 的 基 因 C T R 1、 E T R 1、 E I N 2、 A C S、 P D F 1 . 2、 A O S、 C O I 1、 N P R 1、 E D S 5、 P A L、 I C S, 通 过 同 源 比 对 以 及 在NCBI 中 搜 索 相 关 基 因 序 列 设 计 引 物, 引 物 序 列 见 表1。 表1 荧 光 实 时 定 量PCR 引 物 Table1 TheprimersdesignedforqRT-PCRanalysis 基 因Genes 引 物 序 列Primersequences 产 物 大 小/bp Productsize 基 因 描 述Genedescription C T R 1 E T R 1 E I N 2 A C S P D F 1 . 2 A O S C O I 1 N P R 1 E D S 5 P A L I C S A c t i n F:5-AGTCACCATGCAACAACCAT-3 R:5-AATAAGGGAAGCCAACAACG-3 F:5-GTCTCCCAGGAACACAAGGT-3 R:5-ATGAATGGTCTTTCATGGCA-3 F:5-TTTGCGTTCTGAGAAGGATG-3 R:5-GAACCAGGACCCTCAGATGT-3 F:5-AGCCTATCCAAAGACATGGG-3 R:5-AGGCCAAAGCTTGACATCTT-3 F:5-TGAAATTCTCAAGGCTGCTG-3 R:5-CATCGCTCGACTTGGAGATA-3 F:5-TTCCTCGTCTTCTTCCTCTC-3 R:5-ATACTCTTCCCTCCCCTGAT-3 F:5-GTTGTGCCTGATCAAGTTGG-3 R:5-TCTTGGTCCTGCTAGGGAGT-3 F:5-TGCAAGTTGCCTAATCTTGG-3 R:5-GGATCTCTGCTTTGGGAGTC-3 F:5-GCTTGCTGACTGGGAATACA-3 R:5-TTGGGCATTCATTCTTGTGT-3 F:5-ATGGCTTCATATTGCTCTGAG-3 R:5-ATGCCTCAAGTCAATTGCTTG-3 F:5-TCAATGCTTGCTGCTACTGT-3 R:5-GTTGCTTCCGTCAATCACTT-3 F:5-GTGATGGTGTGAGTCACACTGTTC-3 R:5-GGCAGTGGTGGTGAACATG-3 126 116 108 104 134 123 84 141 122 234 222 82 乙 烯 信 号 途 径 基 因 Ethylene-signalingpathwaygene 乙 烯 信 号 途 径 基 因 Ethylene-signalingpathwaygene 乙 烯 信 号 途 径 基 因 Ethylene-signalingpathwaygene 乙 烯 信 号 途 径 基 因 Ethylene-signalingpathwaygene 茉 莉 酸 信 号 途 径 基 因 Jasmonicacid-signalingpathwaygene 茉 莉 酸 信 号 途 径 基 因 Jasmonicacid-signalingpathwaygene 茉 莉 酸 信 号 途 径 基 因 Jasmonicacid-signalingpathwaygene 水 杨 酸 信 号 途 径 基 因 Salicylicacid-signalingpathwaygene 水 杨 酸 信 号 途 径 基 因 Salicylicacid-signalingpathwaygene 水 杨 酸 信 号 途 径 基 因 Salicylicacid-signalingpathwaygene 水 杨 酸 信 号 途 径 基 因 Salicylicacid-signalingpathwaygene 内 参 基 因 Referencegene 1.5 数 据 分 析 采 用Excel2016 和SPSS20.0 进 行 数 据 处 理 分 析 和 差 异 显 著 性 分 析。 图1 接 种 蔓 枯 病 菌 后 白 皮 脆 和PI420145 叶 片 乙 烯 (ETH ) 、 茉 莉 酸 (JA ) 和 水 杨 酸 (SA ) 含 量 的 变 化 Fig1 Changesofethylene (ETH ) ,jasmonicacid (JA )andsalicylicacid (SA )contentsinleavesof Baipicui andPI420145afterinoculatedwith D i d y m e l l a b r y o n i a e 2 结 果 与 分 析 2.1 不 同 抗 性 甜 瓜 接 种 蔓 枯 病 菌 后 叶 片 内 源 激 素 含 量 的 变 化 由 图1 可 以 看 出: 感 蔓 枯 病 甜 瓜 材 料 白 皮 脆 接 种 蔓 枯 病 菌 后, 叶 片 中 乙 烯(ETH) 含 量 呈 先 上 升 后 下 降 的 趋 势, 在 接 种 后3d 达 到 峰 值, 且 显 著 高 于 抗 蔓 枯 病 甜 瓜 抗 源PI420145( P0.05)。 PI420145 叶 片 中ETH 含 量 变 化 不 明 显, 在 接 种 后 的02d 内 与 白 皮 脆 中ETH 含 量 几 乎 相 同, 但 后 期 含 量 均 低 于 白 皮 脆。 0 5 2 第2 期 鲁 秀 梅, 等: 不 同 抗 性 甜 瓜 接 种 蔓 枯 病 菌 后 内 源 激 素 含 量 变 化 及 其 相 关 基 因 的 表 达 分 析 白 皮 脆 接 种 蔓 枯 病 菌 后, 叶 片 中 茉 莉 酸(JA) 含 量 整 体 呈 先 上 升 后 下 降 的 趋 势, 在 接 种 后5d 到 达 峰 值。 PI420145 叶 片 中JA 含 量 在 接 种 后1d 急 剧 下 降, 之 后 变 化 幅 度 较 小, 且 在 接 种 后0、2、7d 时 其 含 量 均 高 于 白 皮 脆。 白 皮 脆 在 接 种 蔓 枯 病 菌 后, 叶 片 中 水 杨 酸(SA) 含 量 整 体 呈 上 升 趋 势;PI420145 叶 片 中SA 含 量 整 体 呈 先 上 升 后 下 降 的 趋 势, 在 接 种 后3d 达 到 峰 值。 在 接 种 后0、2、3、5d 时,PI420145 叶 片 中SA 含 量 显 著 高 于 白 皮 脆。 总 体 上, 接 种 蔓 枯 病 菌 后,PI420145 叶 片 中 的 乙 烯 含 量 低 于 白 皮 脆, 但 在 接 种0 和7d 时 茉 莉 酸 含 量 均 高 于 白 皮 脆, 并 且 水 杨 酸 含 量 也 基 本 高 于 白 皮 脆。 2.2 不 同 抗 性 甜 瓜 接 种 蔓 枯 病 菌 后 叶 片 内 源 激 素 相 关 基 因 表 达 的 变 化 2.2.1 乙 烯 相 关 基 因 从 图2 可 以 看 出: 接 种 蔓 枯 病 菌 后, 乙 烯 相 关 基 因 E T R 1 在2 种 材 料 中 表 达 量 的 变 化 趋 势 一 致, 均 在 接 种 后1 和3d 时 出 现 峰 值。 在 接 种 后0 和3d,PI420145 中 E T R 1 的 表 达 量 显 著 高 于 白 皮 脆, 其 他 时 间 均 显 著 低 于 白 皮 脆。 图2 接 种 蔓 枯 病 菌 后 白 皮 脆 和PI420145 中 乙 烯 相 关 基 因 表 达 量 的 变 化 Fig2 ChangesofexpressionlevelofETH-relatedgenesinleavesof Baipicui andPI420145 afterinoculatedwith D b r y o n i a e P0.05, P0.01.Thesameasfollows. 接 种 蔓 枯 病 菌 后, C T R 1 在 白 皮 脆 中 的 相 对 表 达 量 变 化 幅 度 较 小; 在PI420145 中, 接 种 后2d 时, C T R 1 的 相 对 表 达 量 急 剧 上 调, 到 达 峰 值, 且 显 著 高 于 同 一 时 期 白 皮 脆 中 的 表 达 量, 之 后 下 调 表 达, 接 种 后7d 几 乎 不 表 达。 接 种 蔓 枯 病 菌 后, A C S 在 白 皮 脆 中 先 下 调 后 上 调 表 达, 并 在 接 种 后7d 达 到 峰 值; 在PI420145 中, 接 种 蔓 枯 病 菌 后, A C S 呈 下 调 表 达, 接 种 后03d, A C S 的 表 达 量 均 显 著 高 于 白 皮 脆, 但5 和7d 时 极 显 著 低 于 白 皮 脆。 接 种 蔓 枯 病 菌 后, 在 白 皮 脆 中 E I N 2 表 达 量 呈 先 上 调 后 下 调 表 达 的 趋 势, 且 接 种 后5d 达 到 峰 值; 在 PI420145 中, E I N 2 表 达 量 变 化 趋 势 与 白 皮 脆 一 致, 但 在 接 种 后2d 就 达 到 峰 值, 且 显 著 高 于 同 一 时 期 白 皮 脆 中 的 表 达 量, 接 种 后7d 几 乎 不 表 达。 总 体 上, 在 接 种 前 期(03d), A C S 和 E I N 2 在PI420145 中 的 表 达 量 显 著 高 于 白 皮 脆, 接 种 后 期 (57d) 均 显 著 低 于 白 皮 脆。 2.2.2 茉 莉 酸 相 关 基 因 从 图3 可 以 看 出: 接 种 蔓 枯 病 菌 后, 茉 莉 酸 相 关 基 因 C O I 1 在 白 皮 脆 中 分 别 在 接 种 后1 和3d 出 现 了2 次 峰 值; 在PI420145 中, 接 种 后2d C O I 1 基 因 表 达 量 急 剧 下 调, 之 后 表 达 量 持 续 上 调, 并 在 接 种 后7d 达 到 最 高 值。 接 种 蔓 枯 病 菌 后, P D F 1. 2 在 白 皮 脆 中 于 接 种 后1d 出 现 峰 值, 之 后 表 达 量 急 剧 下 调, 至 接 种 后3d, 1 5 2 南 京 农 业 大 学 学 报 第41 卷 P D F 1. 2 几 乎 不 表 达, 接 种 后5、7d 的 表 达 量 又 再 次 持 续 上 调; 在PI420145 中, P D F 1. 2 于 接 种 后1d 达 到 峰 值, 之 后 表 达 量 下 调, 接 种 后3d 表 达 量 再 次 上 调, 并 极 显 著 高 于 同 一 时 期 白 皮 脆 中 的 表 达 量, 接 种 后 5、7d 下 调 至 基 线 附 近。 接 种 蔓 枯 病 菌 后, 丙 二 烯 氧 化 合 酶 基 因( A O S) 在 白 皮 脆 中 的 表 达 量 在 接 种 后1 和7d 时 出 现 峰 值; 在PI420145 中, A O S 表 达 量 先 上 调 后 下 调 表 达, 并 且 随 着 接 种 时 间 的 推 移, 表 达 量 呈 逐 渐 下 调 的 趋 势。 总 体 上, 在 接 种 前 期, 除 了 接 收 后2d P D F 1. 2 在PI420145 中 的 表 达 量 低 于 白 皮 脆, 其 余 时 期 的 表 达 量 均 显 著 高 于 白 皮 脆。 接 种 后 期 C O I 1 在PI420145 中 的 表 达 量 显 著 高 于 白 皮 脆, P D F 1. 2 和 A O S 的 表 达 量 显 著 低 于 白 皮 脆。 图3 接 种 蔓 枯 病 菌 后 白 皮 脆 和PI420145 叶 片 茉 莉 酸 相 关 基 因 表 达 量 的 变 化 Fig3 ChangesofexpressionlevelofJA-relatedgenesinleavesof Baipicui andPI420145 afterinoculatedwith D b r y o n i a e 图4 接 种 蔓 枯 病 菌 后 白 皮 脆 和PI420145 叶 片 中 水 杨 酸 相 关 基 因 表 达 量 的 变 化 Fig4 ChangesofexpressionlevelofSA-relatedgenesinleavesof Baipicui andPI420145 afterinoculatedwith D b r y o n i a e 2.2.3 水 杨 酸 相 关 基 因 由 图4 可 见: 接 种 蔓 枯 病 菌 后, 在 白 皮 脆 中 P A L 表 达 量 呈 先 上 调 后 下 调 表 达 趋 势, 接 种 后1d 出 现 峰 值; 在PI420145 中, P A L 表 达 量 在 接 种 后3d 达 到 峰 值, 极 显 著 高 于 同 一 时 期 白 皮 脆 中 的 表 达 量。 接 种 蔓 枯 病 菌 后, E D S5 在 白 皮 脆 中 的 表 达 量 于 接 种 后1d 达 到 峰 值, 之 后 表 达 量 急 剧 下 降, 几 乎 不 表 达, 接 种 后3 和5d, E D S 5 的 表 达 量 缓 慢 上 升, 最 后 表 达 量 又 略 有 下 降; 在PI420145 中, 接 种 蔓 枯 病 菌 后, E D S5 的 表 达 趋 势 与 白 皮 脆 一 致。 接 种 蔓 枯 病 菌 后, N P R 1 在 白 皮 脆 中 先 下 调 后 上 调 表 达; 在PI420145 中, N P R 1 表 达 量 在 接 种 后3d 达 到 峰 值, 极 显 著 高 于 同 一 时 期 白 皮 脆 中 的 表 达 量, 其 他 时 间 的 表 达 量 均 不 高。 接 种 蔓 枯 病 菌 后, I C S 在 白 皮 脆 中 的 表 达 量 于 接 种 后1 和5d 出 现2 次 峰 值; 在PI420145 中, I C S 2 5 2 第2 期 鲁 秀 梅, 等: 不 同 抗 性 甜 瓜 接 种 蔓 枯 病 菌 后 内 源 激 素 含 量 变 化 及 其 相 关 基 因 的 表 达 分 析 表 达 量 在 接 种 后2d 急 剧 上 调, 达 到 峰 值, 极 显 著 高 于 同 一 时 期 白 皮 脆 中 的 表 达 量, 在 接 种 后3、5、7d, I C S 的 表 达 量 变 化 不 大。 总 体 上, 在PI420145 中, 除 接 种 后1d 外 E D S5 表 达 量 均 显 著 高 于 白 皮 脆, I C S、 N P R 1 的 表 达 量 分 别 在 接 种 后 期 和 接 种 前 期 显 著 高 于 白 皮 脆。 3 讨 论 与 结 论 Cooper 等 16 研 究 表 明, 番 茄 果 实 中 乙 烯 含 量 的 降 低 可 以 提 高 其 抗 病 能 力。 本 试 验 中, 接 种 蔓 枯 病 菌 后,PI420145 和 白 皮 脆 叶 片 中 乙 烯 含 量 的 变 化 同 样 表 明 乙 烯 含 量 的 降 低 可 以 提 高 其 抗 病 能 力。 乙 烯 相 关 基 因 的 表 达 模 式 也 不 尽 相 同。 本 试 验 中, 白 皮 脆 和PI420145 中 A C S 的 表 达 趋 势 与 乙 烯 含 量 变 化 一 致。 E T R 1 属 于 乙 烯 识 别 受 体 基 因, 对 乙 烯 的 应 答 为 负 调 控, C T R 1 与 受 体 结 合 保 持 对 下 游 途 径 的 负 调 控, 但 是 在 蔓 枯 病 菌 入 侵 后, E T R 1 和 C T R 1 在 白 皮 脆 和PI420145 中 的 作 用 并 不 显 著。 E I N 2 在 乙 烯 信 号 途 径 中 正 向 调 节 并 参 与 防 卫 反 应 17 , 本 试 验 中 的 结 果 与 其 相 一 致。 茉 莉 酸 在 保 护 植 物 遭 受 病 原 菌 入 侵 时 发 挥 着 重 要 的 作 用, 随 着 病 原 菌 的 入 侵, 通 过 茉 莉 酸 信 号 传 递, 植 物 可 以 对 病 原 菌 的 胁 迫 作 出 积 极 主 动 的 反 应 18 。 本 试 验 中, 蔓 枯 病 菌 入 侵 后, 诱 导 白 皮 脆 中 的 茉 莉 酸 含 量 上 升; 虽 然PI420145 中 的 茉 莉 酸 含 量 有 所 下 降, 但 在 接 种 后0、2、7d 时 茉 莉 酸 含 量 均 高 于 白 皮 脆,PI420145 中 高 水 平 的 茉 莉 酸 可 能 很