摘 要:【目的】研究甜瓜損傷接種鏈格孢菌后,伽師瓜和86-1甜瓜黑斑病發(fā)病期間,甜瓜組織內(nèi)ROS、活性氧代謝酶活性的變化趨勢,分析病情與ROS的變化規(guī)律以及活性氧代謝酶活性的變化特性。
【方法】以伽師瓜和86-1甜瓜果實為材料,研究采后甜瓜損傷接種鏈格孢菌后,甜瓜果實中不同組織發(fā)病情況,分析甜瓜果實活性氧(ROS)產(chǎn)生和清除的變化趨勢。
【結(jié)果】甜瓜果實被鏈格孢菌侵染后,果實中活性氧H2O2和超氧陰離子含量迅速增加,提高SOD和CAT活性,減少了MDA的產(chǎn)生。侵染早期SOD和CAT活性含量上升緩慢、侵染中期迅速上升、侵染后期快速下降。整個貯藏期內(nèi),伽師瓜的SOD、CAT酶活性均比86-1甜瓜強,2種甜瓜果皮中SOD和CAT酶活性均比果肉中高,2種甜瓜接種組的SOD和CAT活性均比對照組高。
【結(jié)論】甜瓜損傷接種鏈格孢菌后,在貯藏期間活性氧代謝水平與甜瓜抵御鏈格孢菌的能力關(guān)系密切。伽師瓜對鏈格孢菌抗性比86-1甜瓜強,尤其在貯藏中后期表現(xiàn)明顯,伽師瓜抗病性強于86-1甜瓜,果皮抗病性強于果肉。
關(guān)鍵詞:甜瓜;鏈格孢菌;侵染;活性
中圖分類號:S188"" 文獻標志碼:A"" 文章編號:1001-4330(2024)06-1397-10
0 引 言
【研究意義】植物在抵抗病原菌侵染時,會產(chǎn)生大量活性氧(reactive oxygen species, ROS)激發(fā)寄主的抗性反應(yīng)。寄主植物被激發(fā)抗性反應(yīng)將大量產(chǎn)生ROS,ROS包括O2-和H2O2[1-2],ROS在植物體內(nèi)起到抵抗病原菌侵染的作用,但活性氧過量時也會使植物細胞受到傷害,植物細胞可通過產(chǎn)生一系列活性氧代謝酶降低危害產(chǎn)生的抗病反應(yīng)[3-5]。新疆是甜瓜的主產(chǎn)區(qū),但采后甜瓜易受鏈格孢菌侵染。因此,分析甜瓜體內(nèi)活性氧代謝的變化規(guī)律對研究甜瓜的內(nèi)源抗病性具有重要意義?!厩叭搜芯窟M展】在植物體內(nèi),通常會存在一些活性氧代謝酶,如PPO、POD、SOD和CAT,這些酶組成了寄主植物的ROS系統(tǒng),控制活性氧的合成、積累和消除,維持活性氧代謝平衡[6-7]。當(dāng)ROS被及時清除時,可避免植物細胞遭受氧化脅迫損傷,植物體內(nèi)將保持ROS產(chǎn)生與降解動態(tài)平衡,此時寄主植物體內(nèi)留存的活性氧可以抵抗病原菌的侵染,但寄主植物又不會受活性氧危害。抗氧化酶的變化也是植物抵抗病原物侵染能力的體現(xiàn)[8-10]。黃蕊等[11]研究結(jié)果表明,外源咖啡酸可以通過提高活性氧代謝酶的活性降低過氧化氫H2O2含量,從而保持蘋果的貯藏品質(zhì)。王敏等[12]研究結(jié)果表明,通過模擬劃傷、穿刺和墜落3類機械傷處理,測定3種機械傷后活性氧的代謝水平,發(fā)現(xiàn)3種機械傷均使香蕉內(nèi)的活性氧加速累積,從而加速香蕉的衰老腐敗。黃鈺萍等[13]研究結(jié)果表明,1-MCP處理可抑制楊梅果實H2O2含量的升高,還可提高的SOD、CAT、POD活性以及GSH、VC含量,從而有效清除楊梅果實體內(nèi)的ROS,延緩楊梅果實采后品質(zhì)下降,延長保藏時間?!颈狙芯壳腥朦c】目前,有關(guān)鏈格孢菌侵染對甜瓜不同組織活性氧代謝的影響文獻較少,需研究鏈格孢菌損傷接種甜瓜果實后,甜瓜果實的發(fā)病情況,分析甜瓜果實活性氧的產(chǎn)生和清除的變化趨勢。【擬解決的關(guān)鍵問題】以伽師瓜和86-1甜瓜為材料,研究甜瓜損傷接種鏈格孢菌后,2種甜瓜黑斑病發(fā)病期間甜瓜組織中ROS、活性氧代謝酶活性的變化規(guī)律,分析病情與ROS的變化趨勢以及活性氧代謝酶活性的特性。
1 材料及方法
1.1 材 料
1.1.1 甜瓜品種
伽師瓜、86-1甜瓜均采自新疆伽師縣,果實發(fā)育良好、未發(fā)病、無損傷、成熟度一致。伽師瓜重量(4.0±0.5) kg,86-1甜瓜重量(3.5±0.5) kg。
鏈格孢菌:分離于自然發(fā)病的伽師瓜黑斑病組織,純化后經(jīng)鑒定為交鏈格孢菌(Alternaria alternata),接種于馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基(potato dextrose agar,PDA)于28℃培養(yǎng),4℃保存。
1.1.2 試 劑
聚乙二醇 6000、聚乙烯吡咯烷酮 ( PVPP) 、鄰苯二酚、愈創(chuàng)木酚、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、二硫蘇糖醇( DTT) 、甲硫氨酸、氮藍四唑( NBT) 、核黃素、濃氨水、硫酸、鹽酸、30%H2O2、 Triton X-100、EDTA-Na2(天津市致遠化工有限公司);冰醋酸、丙酮、無水醋酸鈉、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉(廣東方舟化學(xué)材料有限公司)。
1.1.3 儀器與設(shè)備
無菌操作臺(NBCJ-B型)、恒溫霉菌培養(yǎng)箱(MHP-250型):上海鴻都科技有限公司;立式壓力蒸汽滅菌器(LDZX-50KBS型):上海申安醫(yī)療器械廠;顯微鏡(XSP-2C型):上海蔡康光學(xué)儀器有限公司;電子天平(FA2104N型):上海民橋精密儀器有限公司;pH計(FE20型):梅特勒-托利多儀器有限公司;高速分散器(XHF-DY型):寧波新芝生物科技有限公司;高速冷凍離心機(TGL-16G型):上海安亭科學(xué)儀器廠;紫外-可見分光光度計(TU-1810PC型):北京普析通用公司。
1.2 方 法
1.2.1 甜瓜預(yù)處理
外表皮清潔:清水沖洗后用2%H2O2浸泡30 s,再次用清水沖洗3次,晾干貯于室內(nèi)陰涼干燥處。
1.2.2 采后甜瓜損傷接種鏈格孢菌
損傷接種:甜瓜果實沿赤道穿透打孔,每孔直徑3.5 mm、深度5 mm,每孔等距(相距7 cm)試驗組,鏈格孢菌制備孢子懸浮液,每孔接20 μL,制備濃度1.0×106 spores/mL(含0.01%吐溫-20,按照體積分數(shù)計算);對照組接入無菌水,每孔接20 μL。
室溫貯藏(25~28℃,空氣相對濕度35%~40%)。
1.2.3 測定指標
1.2.3.1 超氧陰離子O2-產(chǎn)生速率和過氧化氫(H2O2)含量
超氧陰離子O2-產(chǎn)生速率(nmol/(min·g·FW)) 參照曹建康等[14]測定。
H2O2含量(μmol/(g·FW))參照曹建康等[14]測定。
1.2.3.2 采后甜瓜損傷接種鏈格孢菌丙二醛(MDA)含量
MDA(nmol/(g·FW))參照李夢等[15]測定。
1.2.3.3 活性氧代謝酶SOD、CAT活性
SOD參照曹建康等[14]測定,以1 min果蔬組織(鮮重,g)的反應(yīng)體系對氮藍四唑(NBT)光化還原的抑制為50%為1個SOD活性單位(U)。
CAT參照曹建康等[14]測定,以果蔬樣品(鮮重,g)1 min吸光度變化值減少0.01為1個過氧化氫酶活性單位(U)。
1.3 數(shù)據(jù)處理
數(shù)據(jù)分析運用IBM SPSS Statistics 23.0,繪圖選擇Origin 2018。
2 結(jié)果與分析
2.1 鏈格孢菌侵染不同種類甜瓜果實后CHT活性變化
研究表明,鏈格孢菌侵染后,采后甜瓜在貯藏期內(nèi)均有病害發(fā)生,2種甜瓜的病害發(fā)生率在16 d內(nèi)逐漸增加,整體呈上升趨勢,差異顯著(P<0.05)。伽師瓜和86-1甜瓜均在2 d出現(xiàn)病斑,86-1甜瓜在2 d時的發(fā)病率為27%,而伽師瓜在2 d的發(fā)病率僅為8%,86-1甜瓜的病害發(fā)生率顯著大于伽師瓜,侵染第16 d時,86-1甜瓜的發(fā)病率為83%,而伽師瓜在2 d的發(fā)病率僅為67%,差異顯著(P<0.05)。圖1
2.2 鏈格孢菌侵染后甜瓜O2-產(chǎn)生速率的變化
研究表明,鏈格孢菌侵染后,2種甜瓜外果皮、內(nèi)果皮與果肉3種組織中O2-產(chǎn)生速率整體呈先升高后降低的趨勢。伽師瓜外果皮接種組O2-的產(chǎn)生速率在0~4 d迅速上升,4 d時達到最大值,4~16 d迅速下降,對照組的趨勢相對平緩,在0~6 d緩慢上升,6~16 d緩慢下降,且在8~16 d時對照組O2-產(chǎn)生速率大于接種組;86-1甜瓜外果皮接種組與對照組均在4 d到達最大值,4 d后逐漸下降,6~16 d時,接種組O2-的產(chǎn)生速率大于對照組。圖2
伽師瓜內(nèi)果皮接種組和對照組O2-的產(chǎn)生速率0~4 d迅速上升,4 d時達到最大值,4 d后,接種組迅速下降,對照組緩慢下降,從6 d開始,對照組O2-的產(chǎn)生速率大于接種組;86-1甜瓜內(nèi)果皮接種組與對照組均在4 d達到最大值,4 d后,接種組迅速下降,對照組緩慢下降,從6 d開始,對照組O2-的產(chǎn)生速率大于接種組。圖3
伽師瓜果肉接種組和對照組O2-的產(chǎn)生速率0~4 d迅速上升,4 d時達到最大值,接種組4~16 d迅速下降,對照組4~16 d緩慢下降,從6 d開始,對照組O2-的產(chǎn)生速率大于接種組;86-1甜瓜果肉接種組與對照組均在4 d達到最大值,4 d后,接種組迅速下降,對照組緩慢下降,從6 d開始,對照組O2-的產(chǎn)生速率大于接種組。
O2-產(chǎn)生速率的最大值伽師瓜外果皮接種組大于86-1甜瓜外果皮接種組,伽師瓜是86-1甜瓜的1.28倍,差異顯著(P<0.05)。伽師瓜內(nèi)果皮接種組的最大值大于86-1甜瓜內(nèi)果皮接種組,伽師瓜是86-1甜瓜的1.27倍,差異顯著(P<0.05)。伽師瓜果肉接種組的最大值大于86-1甜瓜內(nèi)果皮接種組,伽師瓜是86-1甜瓜的1.24倍,差異顯著(P<0.05)。圖4
2.3 鏈格孢菌侵染后甜瓜產(chǎn)生H2O2含量的變化
研究表明,鏈格孢菌侵染后,2種甜瓜外果皮、內(nèi)果皮與果肉中H2O2含量整體呈先升高后降低的趨勢,伽師瓜外果皮接種組和對照組H2O2含量0~6 d迅速上升,6 d時達到最大值,6~16 d迅速下降,從8 d開始,對照組H2O2含量大于接種組;86-1甜瓜外果皮接種組與對照組均在6 d達到最大值,6 d后迅速下降,從8 d開始,對照組H2O2含量大于接種組。圖5
伽師瓜內(nèi)果皮接種組和對照組H2O2含量0~6 d迅速上升,6 d時達到最大值,6~16 d迅速下降,從8 d開始,對照組H2O2含量大于接種組;86-1甜瓜內(nèi)果皮接種組與對照組均在6 d達到最大值,6 d后迅速下降,從8 d開始,對照組H2O2含量大于接種組。圖6
伽師瓜果肉接種組與對照組均在0~6 d迅速上升,6 d到達最大值,6 d后,接種組迅速下降,對照組逐漸下降,從8 d開始,對照組H2O2含量大于接種組;86-1甜瓜果肉接種組和對照組H2O2含量0~6 d迅速上升,6 d時達到最大值,接種組在6~8 d迅速下降,8~16 d緩慢下降,對照組在6 d后逐漸下降,從8 d開始,對照組H2O2含量大于接種組。圖7
H2O2含量的最大值伽師瓜外果皮接種組大于86-1甜瓜外果皮接種組,伽師瓜是86-1甜瓜的1.33倍,差異顯著(P<0.05)。伽師瓜內(nèi)果皮接種組的最大值大于86-1甜瓜內(nèi)果皮接種組,伽師瓜是86-1甜瓜的1.26倍,差異顯著(P<0.05)。伽師瓜果肉接種組的最大值大于86-1甜瓜內(nèi)果皮接種組,伽師瓜是86-1甜瓜的1.32倍,差異顯著(P<0.05)。圖8
2.4 鏈格孢菌侵染后甜瓜產(chǎn)生MDA含量的變化
研究表明,鏈格孢菌侵染后,2種甜瓜外果皮、內(nèi)果皮與果肉MDA含量呈先升高后降低的趨勢,接種組趨勢較為明顯,而對照組的趨勢較為平緩,伽師瓜和86-1甜瓜對照組中MDA含量所有處理均呈較低的水平,接種組外果皮、內(nèi)果皮與果肉MDA含量顯著高于對照組外果皮、內(nèi)果皮與果肉(P<0.05)。伽師瓜和86-1甜瓜外果皮接種組MDA含量在接種病原菌0~8 d迅速增加,在接種第8 d達到峰值,隨后在8~16 d逐漸降低,對照組在8 d達到峰值,伽師瓜和86-1甜瓜外果皮接種組峰值分別是對照組峰值的1.55倍,差異顯著(P<0.05)和1.73倍,差異顯著(P<0.05)。伽師瓜和86-1甜瓜內(nèi)果皮接種組MDA含量在接種病原菌0~8 d逐漸上升,在接種第8 d達到峰值,隨后在8~16 d逐漸降低,對照組在8 d達到峰值,伽師瓜和86-1甜瓜內(nèi)果皮接種組峰值分別是對照組峰值的1.59倍,差異顯著(P<0.05)和1.31倍,差異顯著(P<0.05)。伽師瓜和86-1甜瓜果肉接種組MDA含量在接種病原菌0~10 d迅速增加,在接種第10 d達到峰值,隨后在10~16 d逐漸降低,伽師瓜對照組在8 d達到峰值,86-1甜瓜對照組在12 d達到峰值,伽師瓜和86-1甜瓜果肉接種組峰值分別是對照組峰值的1.87倍,差異極顯著(P<0.01)和1.8倍,差異顯著(P<0.05)。86-1甜瓜MDA含量高于伽師瓜,86-1甜瓜果皮與果肉的細胞膜脂過氧化的程度高于伽師瓜果皮與果肉,86-1甜瓜果皮與果肉的病害較伽師瓜果皮與果肉嚴重,伽師瓜對于鏈格孢菌的侵染抵抗力更強。圖8~10
2.5 鏈格孢菌侵染后甜瓜產(chǎn)生SOD含量的變化
研究表明,與對照組相比,伽師瓜和86-1甜瓜接種組外果皮、內(nèi)果皮與果肉SOD含量高于對照組外果皮、內(nèi)果皮與果肉(P<0.05)。種甜瓜外果皮和內(nèi)果皮SOD活性呈先升高后降低的趨勢,接種組趨勢較為明顯,對照組的趨勢較為平緩,果肉接種組和對照組SOD活性呈先升高后降低的趨勢,接種組趨勢較為明顯,而對照組的趨勢較為平緩。在貯藏期的0~10 d,伽師瓜外果皮的接種組SOD活性逐漸增加,在第10 d達到酶活性最大值,酶活性最大值為46.54 U,10 d后逐漸下降;86-1甜瓜的外果皮接種組在第0~8 d無明顯趨勢,在8~10 d迅速升高,在10 d達到酶活性最大值,酶活性最大值為40.3 U,10~16 d迅速下降。伽師瓜內(nèi)果皮接種組在0~10 d逐漸上升,在10 d達到酶活性最大值,酶活性最大值為4.98 U,10d 后逐漸下降;86-1甜瓜內(nèi)果皮接種組在0~12 d逐漸上升,在12 d達到酶活性最大值,酶活性最大值為3.24 U,12 d后逐漸下降。伽師瓜和86-1甜瓜果肉接種組在0~10 d逐漸上升,在10 d達到酶活性最大值,酶活性最大值分別為2.67和2.13 U,10 d后逐漸下降。而伽師瓜和86-1甜瓜對照組中 SOD酶活性在所有觀察點均呈較低的水平。圖11~13
2.6 鏈格孢菌侵染后甜瓜產(chǎn)生CAT含量的變化
研究表明,甜瓜果實在接種病原菌菌株鏈格孢菌后,接種部位附近組織中CAT活性變化較大,與對照組相比,伽師瓜和86-1甜瓜接種組外果皮和果肉CAT含量顯著高于對照組外果皮和果肉(P<0.05),伽師瓜內(nèi)果皮接種組CAT含量顯著高于對照組(P<0.05),86-1甜瓜內(nèi)果皮接種組和對照組差異不顯著。2種甜瓜外果皮和內(nèi)果皮CAT活性呈先升高后降低的趨勢,接種組趨勢較為明顯,對照組的趨勢較為平緩,果肉接種組和對照組CAT活性呈先升高后降低的趨勢,接種組趨勢較為明顯,而對照組的趨勢較為平緩。伽師瓜外果皮接種組在0~8 d逐漸上升,在8 d達到酶活性最大值,酶活性最大值為213.03 U,8 d后逐漸下降;86-1甜瓜外果皮接種組在0~8 d逐漸上升,在8 d達到酶活性最大值,酶活性最大值為139.37 U,10 d后逐漸下降。伽師瓜內(nèi)果皮接種組在0~12 d逐漸上升,在12 d達到酶活性最大值,酶活性最大值為36.36 U,12 d后逐漸下降;86-1甜瓜內(nèi)果皮接種組在0~8 d逐漸上升,在8~12 d較為平穩(wěn),在12 d達到酶活性最大值,酶活性最大值為25.29 U,12~16 d逐漸下降。伽師瓜和86-1甜瓜果肉接種組在0~10 d波動上升,在10 d達到酶活性最大值,伽師瓜和86-1甜瓜酶活性最大值分別為9.09和6.43 U,10 d后緩慢下降。圖14~16
3 討 論
3.1
李夢[15]研究結(jié)果表明,鏈格孢菌侵染甜瓜果實于低溫貯藏時,伽師瓜和86-1甜瓜果皮和果肉O2-的變化趨勢一致,均呈先升高后降低的趨勢,接種O2-高于對照組,與試驗研究結(jié)果一致。王瑾等[4]研究結(jié)果表明,伽師瓜果皮接種鏈格孢菌后組H2O2含量呈先上升后下降的趨勢,即甜瓜受到侵染后產(chǎn)生H2O2,H2O2含量隨貯藏時間的延長而逐漸上升并達到酶活性高峰,隨后在CAT的調(diào)控下,H2O2含量又逐漸下降,與試驗研究結(jié)果一致。李夢等[15]研究結(jié)果表明,鏈格孢菌侵染甜瓜后,伽師瓜和86-1甜瓜CAT活性接種組呈明顯的先升高后降低的趨勢,而對照組的CAT活性始終處于較低水平,與試驗研究結(jié)果鏈格孢菌侵染后甜瓜組織CAT活性的結(jié)果一致。
植物在被病原菌侵染時,會產(chǎn)生大量O2-和 H2O2等活性氧,這些活性氧會作為信號物質(zhì)激發(fā)植物抗性反應(yīng),但植物體內(nèi)活性氧的數(shù)量持續(xù)增加時,會造成植物體內(nèi)的氧化脅迫,此時活性氧繼續(xù)累積則會造成植物細胞死亡,產(chǎn)生褐色感病組織[16-17]。劉馨怡等[1]在油梨蒂腐病菌的研究中發(fā)現(xiàn),油梨蒂腐病菌侵染油梨果實后,油梨果實爆發(fā)大量活性氧,使得油梨果實褐化,加速了病害的進程。寧娜等[10]在研究外源硒對葡萄葉片活性氧的影響時,發(fā)現(xiàn)當(dāng)接觸外源硒的濃度不同時,葡萄葉片中產(chǎn)生的H2O2含量和MDA含量呈不同趨勢,而當(dāng)外源硒的濃度適宜時,可以使葡萄葉片中過量的自由基減少,使葡萄葉片過氧化程度減輕。當(dāng)活性氧在寄主植物體內(nèi)積累未被及時清理,導(dǎo)致活性氧在寄主植物體內(nèi)積累,將破壞寄主植物體內(nèi)的動態(tài)平衡,對寄主植物造成傷害[18]。
3.2
研究發(fā)現(xiàn),鏈格孢菌侵甜瓜果實的前期,如損傷接種后0~6 d時,測定接種點周圍果皮和果肉組織,發(fā)現(xiàn)甜瓜果實中 O2-、H2O2、MDA含量相較于對照組甜瓜果實處于較高的水平,而在接種后期伽師瓜和86-1甜瓜接種組的活性氧含量比2種甜瓜對照組下降的更為迅速,伽師瓜和86-1甜瓜接種組活性氧代謝酶的活性與2種甜瓜對照組相比,處于較高水平。鏈格孢菌侵染甜瓜果實后,甜瓜果實組織快速產(chǎn)生了很多活性氧,刺激到甜瓜果實的抗氧化系統(tǒng),使得抗氧化系統(tǒng)開始工作。但是,隨著侵染時間的延長,甜瓜果實中抗氧化系統(tǒng)可能會受到鏈格孢菌的抑制,使得甜瓜果實的抗氧化能力不斷下降,促進了病害的發(fā)生。此結(jié)果與甜瓜損傷接種鏈格孢菌后在侵染后期病斑迅速擴大一致[19-21]。
3.3
活性氧積累和清除的動態(tài)平衡對于維持植物細胞的平穩(wěn)狀態(tài)具有重要意義[22-23]。當(dāng)活性氧在植物體內(nèi)會大量積累,寄主植物自身的活性氧清除系統(tǒng)將被激發(fā),會產(chǎn)生活性氧代謝酶,這些酶將清除活性氧,維持寄主植物體內(nèi)的動態(tài)平衡[24-26]。研究發(fā)現(xiàn),接種鏈格孢菌的甜瓜果實在接種后貯藏0~10 d時體內(nèi)SOD酶活性快速升高,并于第10 d出現(xiàn)酶活性峰值,但在峰值出現(xiàn)后,在接種10~16 d時SOD酶活性呈逐漸下降的趨勢。在接種后的全部貯藏時間里,被侵染組織中SOD酶活性均明顯高于對照組。CAT酶活性在接種后第0~10 d快速升高,于第10 d出現(xiàn)酶活性峰值,在10~16 d時呈下降趨勢,CAT酶含量明顯減少。侵染中期時,因鏈格孢菌的侵染誘導(dǎo)了果實體內(nèi)SOD、CAT的活性增高,因此也提高了果實的抗氧化能力,避免了果實體內(nèi)積累過量的ROS,從而避免果實細胞遭遇氧化脅迫導(dǎo)致?lián)p傷。在接種后10~16 d時,SOD、CAT 的酶活性下降的原因是持續(xù)性的氧化脅迫損傷了寄主植物的細胞,導(dǎo)致寄主植物細胞膜過氧化。
3.4
在甜瓜不同組織中SOD和CAT的活性變化不同,2種甜瓜外果皮SOD活性大于內(nèi)果皮大于果肉,接種組SOD活性大于對照組;2種甜瓜外果皮CAT活性大于內(nèi)果皮大于果肉,接種組SOD活性大于對照組,而對應(yīng)86-1甜瓜的病害發(fā)生率大于伽師瓜,發(fā)現(xiàn)鏈格孢菌侵染引起的果實采后病害與ROS的積累和清除密切相關(guān)。
4 結(jié) 論
鏈格孢菌侵染早期,接種部位附近組織中的O2-、H2O2和MDA呈上升趨勢,3種物質(zhì)含量快速升高;鏈格孢菌侵染后期,O2-、H2O2和MDA含量逐步降低,但仍處于較高水平,且整個侵染后的貯藏期間,接種組的3種物質(zhì)含量均顯著高于對照組。甜瓜果實被鏈格孢菌侵染后,果實中活性氧H2O2和O2-含量迅速增加,且SOD活性和CAT活性提高,減少了MDA的產(chǎn)生。而ROS代謝酶SOD和CAT酶的變化趨勢與ROS的變化趨勢不同,2種抗氧化酶活性在侵染早期含量上升較為緩慢,在侵染的中期迅速上升,在侵染后期呈快速下降趨勢。整個貯藏期內(nèi),伽師瓜的SOD、CAT酶活性均比86-1甜瓜大,2種甜瓜果皮中SOD和CAT酶活性均比果肉中的要高,2種甜瓜接種組的SOD和CAT活性均比對照組高。伽師瓜對鏈格孢菌的抗性比86-1甜瓜強,尤其在貯藏中后期表現(xiàn)明顯,伽師瓜抗病性強于86-1甜瓜,果皮抗病性強于果肉。損傷接種鏈格孢菌后的甜瓜,在貯藏期間活性氧代謝水平與甜瓜抵御鏈格孢菌的能力關(guān)系密切。
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Effects of Alternaria alternata infection on active oxygen metabolism in different tissues of melon
Abstract:【Objective】 To study the change trend of ROS and the activity of active oxygen metabolizing enzymes in melon tissues during the onset of black spot disease of Jiashi melon and 86-1 melon after inoculation with Alternaria alternata and discuss the relationship between the disease development and the change trend of ROS and the activity of active oxygen metabolizing enzymes.
【Methods】 ""The melon fruits of Jiashi and 86-1 were used as experimental materials to study the incidence of melon fruits, and the changing trend of the generation and removal of reactive oxygen species (ROS) in melon fruits when Alternaria alternata was injured and inoculated.
【Results】 After melon fruit was infected by Alternaria alternata, the contents of reactive oxygen species (H2O2 and O2-) increased rapidly, and the activities of SOD and CAT increased, which reduced the production of MDA.The activities of SOD and CAT increased slowly in the early stage of infection, increased rapidly in the middle stage of infection, and decreased rapidly in the late stage of infection.During the whole storage period, the activities of SOD and CAT in Jiashi melon were higher than those in 86-1 melon, and the activities of SOD and CAT in the peel of both melons were higher than those in the pulp, and the activities of SOD and CAT in the two melon inoculation groups were higher than those in the control group.
【Conclusion】 "During the storage period, the level of reactive oxygen species metabolism was closely related to the ability of the melon to defend against Alternaria alternate. The resistance of Jiashi melon is stronger against Alternaria alternate than that of 86-1 melon, especially in the middle and late storage.The disease resistance of Jiashi melon is stronger than that of 86-1 melon, and the skin disease resistance is stronger than that of pulp
Key words:muskmelon;Alternaria alternata; infection;" reactive oxygen species