不同楸樹品種對(duì)莖腐病的抗性差異研究

收稿日期Received：2022-03-06""" 修回日期Accepted：2022-04-19

基金項(xiàng)目：江蘇省農(nóng)業(yè)科技自主創(chuàng)新資金項(xiàng)目（CX（19）2038）; 江蘇省林業(yè)科技創(chuàng)新與推廣項(xiàng)目（LYKJ（20019）05）。

第一作者：祝艷艷（3151680171@qq.com）。

*通信作者：王良桂（wlg@njfu.com.cn），教授。

引文格式：

祝艷艷，賈瑞瑞，付鈺，等. 不同楸樹品種對(duì)莖腐病的抗性差異研究. 南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2024，48（2）：155-165.

ZHU Y Y，JIA R R，F(xiàn)U Y， et al. Differences in resistance of Catalpa bungei cultivars to stem rot. Journal of Nanjing Forestry University （Natural Sciences Edition），2024，48（2）：155-165.

DOI：10.12302/j.issn.1000-2006.202203017.

摘要：【目的】探究不同品種和不同繁殖方式楸樹（Catalpa bungei）苗對(duì)煙草疫霉（Phytophthora nicotianae）（菌株QS.1）侵染的抗性差異，為楸樹引種栽培、抗病育種提供依據(jù)?！痉椒ā恳浴彘?號(hào)’組培苗（LQ-Z）、‘金絲楸’（JSQ）、‘楸雜1號(hào)’（QZ）、‘豫楸1號(hào)’（YQ）的1年生組培苗，以及‘洛楸1號(hào)’扦插苗（LQ-Q）、‘楸樹5-8’（Q5-8）、‘楸樹8-1’（Q8-1）的1年生扦插苗，6個(gè)生產(chǎn)上推廣的楸樹品種為試驗(yàn)材料，用煙草疫霉（菌株QS.1）進(jìn)行侵染，測(cè)定楸樹相關(guān)滲透物質(zhì)含量、保護(hù)酶活性和光合氣體參數(shù)等變化，分析不同處理楸樹幼苗感染煙草疫霉（菌株QS.1）后的生理指標(biāo)變化。【結(jié)果】菌株QS.1侵染后2～4 d，供試的各楸樹品種均感病。楸樹品種組培苗中，‘楸雜1號(hào)’和‘豫楸1號(hào)’對(duì)菌株QS.1侵染的抗性最弱，‘金絲楸’的抗病力最強(qiáng)；楸樹品種扦插苗中，‘楸樹5-8’和‘楸樹8-1’對(duì)菌株QS.1侵染抗性較強(qiáng)；‘洛楸1號(hào)’扦插苗抗病性大于組培苗，除‘金絲楸’外，楸樹品種的扦插苗較組培苗具有更高的抗性?！窘Y(jié)論】不同楸樹品種在接菌后感染致病存在差異，不同楸樹品種的抗煙草疫霉（菌株QS.1）致病能力與光合性能的維持及防御相關(guān)酶活性的調(diào)節(jié)有關(guān)。

關(guān)鍵詞：楸樹品種；煙草疫霉（菌株QS.1）；抗性差異；生理指標(biāo)；繁殖方式

中圖分類號(hào)：S763.7""""""" 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

文章編號(hào)：1000-2006（2024）02-0155-11

Differences in resistance of" Catalpa bungei cultivars to stem rot

ZHU Yanyan，JIA Ruirui，F(xiàn)U Yu，CHANG Lin，YUE Yuanzheng，YANG Xiulian，WANG Lianggui*

（College of Landscape Architecture， Nanjing Forestry University，Jiangsu Provincial Key Laboratory of Landscape Architecture，Nanjing 210037，China）

Abstract： 【Objective】 To investigate the differences in resistance to Phytophthora nicotianae （strain QS.1） infestation by Catalpa bungei cultivars and breeding methods， providing basis for C. bungei introduction and cultivation and disease resistance breeding. 【Method】 The annual seedlings of ‘Jinsiqiu’ （JSQ），‘Qiuza 1 hao’ （QZ），‘Yuqiu 1 hao’ （YQ），‘Luoqiu 1 hao’ （LQ-Z）tissue cultured seedlings，and" cutting seedling‘Luoqiu 1 hao’（LQ-Q），‘Qiu5-8’（Q5-8）， ‘Qiu 8-1’（Q8-1），six C. bungei cultivars were used as experimental materials and infested with P. nicotianae strain QS.1 to determine relevant osmotic substance content，protective enzyme activity and photosynthetic gas parameters. 【Result】 After infection 2-4 d by strain QS.1，all C. bungei cultivars tested were susceptible to the disease and in the case of seedlings ‘Qiuza 1 hao’ and ‘Yuqiu 1 hao’ had the weakest resistance to the disease caused by the strain QS.1，while ‘Jinsiqiu’ had the strongest resistance to the disease; as far as the cuttings of C. bungei cultivars were concerned，Q5-8 and Q8-1 were more resistant to the infection of strain QS.1; ‘Luoqiu 1 hao’ cuttings were more resistant to the disease than the histoculture seedlings，and the cuttings of other species had stronger resistance to QS.1 infection than the histoculture seedlings，except for‘JSQ’.【Conclusion】There were differences in infection pathogenesis among different C. bungei cultivars after inoculation. The pathogenic ability of different C. bungei cultivars against P. nicotianae strain QS.1 is related to the maintenance of photosynthetic performance and the regulation of defense-related enzyme activities.

Keywords：Catalpa bungei cultivars; Phtophthora nicotianae （strain QS.1）; resistance difference; physiological index;propagation method

楸樹（Catalpa bungei）原產(chǎn)于我國(guó)，是珍貴用材樹種，其樹姿俊秀，主干筆直，花多蓋冠，材性優(yōu)良，是優(yōu)良的用材樹和園林綠化觀賞樹種。近年來(lái)，楸樹的繁殖栽培日益擴(kuò)大，栽培中發(fā)現(xiàn)部分楸樹出現(xiàn)不明原因的全樹枯死，Chang等從感病植株和根際土壤中鑒定出病原為煙草疫霉（Phtophthora nicotianae）菌株QS.1。煙草疫霉可以感染90個(gè)科的255種植物，具有廣泛的寄主范圍，在各種作物中引起嚴(yán)重的疾病，如煙草黑脛病、柑橘流膠病、櫻桃莖腐病等，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。煙草疫霉是一種典型的土傳病原菌，由于長(zhǎng)期存活的休眠結(jié)構(gòu)和隱藏的初始感染部位，很難預(yù)防。

煙草疫霉菌株QS.1能夠引起楸樹莖部潰瘍，典型的感病癥狀包括在莖干上形成大小不等的深褐色不規(guī)則凹陷潰瘍。感病部位的莖干韌皮部和木質(zhì)部呈深棕色，木質(zhì)部的壞死比韌皮部大，病變莖的橫截面部分壞死從而影響楸樹苗木的質(zhì)量。隨著楸樹栽植面積和栽植量的增加，莖腐病對(duì)楸樹生長(zhǎng)存在潛在威脅，影響楸樹產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。因此，本研究以生產(chǎn)上推廣的6個(gè)楸樹品種的1年生苗為試材，接種煙草疫霉菌株QS.1，通過(guò)生理指標(biāo)和植株表觀形態(tài)，分析不同品種和不同繁殖方式的楸樹幼苗對(duì)煙草疫霉菌株QS.1的抗病性差異，篩選出抗病性強(qiáng)的品種，為楸樹引種栽培、抗病育種提供理論依據(jù)。

1" 材料與方法

1.1" 試驗(yàn)材料

供試菌株：煙草疫霉（P. nicotianae），菌株QS.1，由本課題組分離純化并保存。

供試楸樹品種：‘洛楸1號(hào)’組培苗（LQ-Z）、‘金絲楸’（JSQ）、‘楸雜1號(hào)’（QZ）、‘豫楸1號(hào)’（YQ）4種1年生組培苗各30棵，由河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院提供；‘洛楸1號(hào)’扦插苗（LQ-Q）、‘楸樹5-8’（Q5-8）、‘楸樹8-1’（Q8-1）3種1年生扦插苗各30棵，由江蘇濱淮農(nóng)場(chǎng)提供。所有苗木盆栽培養(yǎng)，常規(guī)管理。

1.2" 菌株制備及接種

試驗(yàn)于2021年8月在南京林業(yè)大學(xué)園林試驗(yàn)示范中心進(jìn)行。選取健康、長(zhǎng)勢(shì)一致的楸樹品種，接種時(shí)，預(yù)先用體積分?jǐn)?shù)75%酒精擦洗要接種的莖段部位、無(wú)菌水沖洗，然后用滅菌沖頭（直徑4 mm）去除莖皮后，將分離物預(yù)先定殖QS.1菌株的瓊脂塊（直徑4 mm）接種到莖上，菌絲體面向木質(zhì)部，每株2個(gè)接種點(diǎn)，間隔10 cm左右，并用封口膜包裹接種點(diǎn)。試驗(yàn)采用空白無(wú)菌瓊脂（PDA）培養(yǎng)基接種作為對(duì)照。每個(gè)品種空白對(duì)照接種5株，共計(jì)35株；接種菌株QS.1處理時(shí)，每個(gè)楸樹品種接種25株，共計(jì)175株。

1.3" 樣品采集

菌株接種后的第4、7、14天觀察莖干發(fā)病情況，用游標(biāo)卡尺測(cè)定病斑長(zhǎng)度，進(jìn)行病害分級(jí)及病情指數(shù)的計(jì)算；在接種后的第0、2、4、6、8、14天，選取感病楸樹幼苗自頂部向下的第3～4片成熟葉，洗凈晾干，剪去葉柄，將葉片剪成約1.0 cm×1.5 cm大小，分別迅速稱質(zhì)量后放入超低溫冰箱冷凍保存?zhèn)溆茫糜跍y(cè)定防御酶活性和其他生理指標(biāo)。每個(gè)品種每次各取1株，作為3個(gè)生物學(xué)重復(fù)。

1.4" 測(cè)試方法

1.4.1" 發(fā)病率及病情指數(shù)

以發(fā)病最嚴(yán)重的‘楸雜1號(hào)’（QZ）和‘豫楸1號(hào)’（YQ）及接無(wú)菌瓊脂塊的對(duì)照組作為參考，確定病害分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。0、1、2、3、4分別代表明顯癥狀、病斑長(zhǎng)度（1.0，3.0〗cm、病斑長(zhǎng)度（3.0，6.0〗 cm、病斑長(zhǎng)度（6.0，9.0〗 cm、病斑長(zhǎng)度gt;9.0 cm。根據(jù)感病指數(shù)的計(jì)算結(jié)果并結(jié)合病斑的擴(kuò)張大小，將抗病品種等級(jí)劃分為：感病指數(shù)為高抗；感病指數(shù)（30，50〗為中抗；感病指數(shù)（50，60〗為中感;感病指數(shù)gt;60為高感。發(fā)病率及感病指數(shù)計(jì)算公式如下：

p=m/n1×100%；

r=∑（ma×a）/（n2×t）×100%。

式中：p為發(fā)病率;m為發(fā)病植株數(shù);n1為調(diào)查總株數(shù);r為感病指數(shù);ma為各病級(jí)株數(shù);a為該級(jí)代表數(shù)值;n2為接種總株數(shù);t為最高發(fā)病等級(jí)。

1.4.2" 防御酶和其他生理指標(biāo)測(cè)定方法

電導(dǎo)率（REC）采用電導(dǎo)率儀法測(cè)定，脯氨酸（Pro）含量測(cè)定采用酸性茚三酮法，可溶性糖（SS）含量測(cè)定采用蒽酮比色法，可溶性蛋白（SP）測(cè)定采用考馬斯亮藍(lán)法，超氧化物歧化酶（SOD）活性測(cè)定采用氮藍(lán)四唑還原法，過(guò)氧化物酶（POD）活性測(cè)定采用愈創(chuàng)木酚法，過(guò)氧化氫酶（CAT）活性測(cè)定采用過(guò)氧化氫法。

1.4.3" 光合參數(shù)測(cè)定方法

采用CIRAS-3便攜式光合儀，在上午9：00—11：00設(shè)定有效光輻射為1 200 μmol/（m2·s），CO2摩爾分?jǐn)?shù)380～420 mol/mol，葉室溫度25 ℃、濕度為80%。選取每株接菌處理幼苗自頂部向下第3～4片的成熟葉，測(cè)定接菌后第0、2、8、14天的葉片凈光合速率（Pn）、氣孔導(dǎo)度（Gs）、胞間二氧化碳濃度（Ci）、蒸騰速率（Tr）和葉綠素a、b含量等參數(shù)，光和色素測(cè)定采用丙酮-乙醇浸取法。

1.5" 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2010和SPSS 26.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用Duncan法進(jìn)行差異顯著性分析。

2" 結(jié)果與分析

2.1" 接菌后楸樹品種發(fā)病率和病情指數(shù)

供試的各楸樹品種接種煙草疫霉菌株QS.1后均感病，不同品種的楸樹均出現(xiàn)褐色病斑，而對(duì)照不發(fā)?。▓D1）。在接種2～3 d后，楸樹莖干出現(xiàn)褐色病斑，葉子依舊保持新鮮綠色，接菌6 d后部分品種葉片開始萎蔫。JSQ和LQ-Q在接種后4 d出現(xiàn)輕微褐色病斑，其他品種在接種后2 d發(fā)??；所有供試品種在接種后第14天病斑停止擴(kuò)展。楸樹品種組培苗中，QZ和YQ的發(fā)病率較高，病情指數(shù)達(dá)60以上；LQ-Z，JSQ的發(fā)病率較低，病情指數(shù)為8.58%；楸樹品種扦插苗中，Q5-8、Q8-1較LQ-Q病斑擴(kuò)展更大，LQ-Q的發(fā)病率最低，病情指數(shù)為9.51%（表1），對(duì)照未發(fā)病。根據(jù)抗病等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合感病指數(shù)，將供試楸樹品種劃分為3個(gè)抗性級(jí)別，楸樹組培苗中JSQ為高抗品種，LQ-Z為中抗品種，QZ、YQ為高感品種；楸樹扦插苗中LQ-Q為高抗品種，Q5-8和Q8-1為中抗品種。

2.2" 菌株QS.1對(duì)不同楸樹品種電導(dǎo)率和滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的影響

2.2.1" 電導(dǎo)率變化

組培苗感病品種QZ和YQ的相對(duì)電導(dǎo)率均呈升—降—升—降波動(dòng)變化的趨勢(shì)（圖2a），峰值與對(duì)照相比顯著上升60.28%、94.92%?？共∑贩NJSQ、LQ-Z的相對(duì)電導(dǎo)率在接菌2、4、6、8 d后均低于感病品種。

扦插苗LQ-Q、Q5-8、Q8-1的相對(duì)電導(dǎo)率呈先上升后下降再上升的變化（圖2b）。LQ-Q在感病前期相對(duì)電導(dǎo)率變化不顯著，第6天達(dá)到峰值，較對(duì)照顯著增加40.37%；中抗品種Q5-8在接菌前期相對(duì)電導(dǎo)率上升較慢，在接菌后第14天較對(duì)照顯著上升74.60%；Q8-1在接菌后第2天，較對(duì)照顯著上升，感病后期顯著低于對(duì)照。

2.2.2" 可溶性糖含量變化

接菌后不同楸樹品種的可溶性糖（SS）含量整體呈波動(dòng)升降?？共∑贩NJSQ的可溶性糖含量在接菌后第2、8天的峰值，顯著高于對(duì)照；感病品種YQ的可溶性糖含量變化較對(duì)照差異不顯著，LQ-Z接菌后第2天與感病后期可溶性糖含量變化差異顯著?？共∑贩NJSQ在各個(gè)時(shí)期的可溶性糖含量均高于感病品種QZ、YQ和LQ-Z（圖3a）。

LQ-Q在接菌后第8天可溶性糖含量達(dá)到峰值，較對(duì)照顯著上升；中抗品種Q5-8接菌后第2天達(dá)到峰值，較對(duì)照上升11.48%，在感病后期呈下降趨勢(shì)。中抗品種Q8-1的可溶性糖含量接菌后呈先下降后上升變化，在第4天降到最低值，感病后期變化不顯著（圖3b）。

2.2.3" 可溶蛋白含量變化

在接菌后QZ和YQ的可溶性蛋白（SP）含量均呈先上升后下降再上升變化，而其余品種的組培苗呈波動(dòng)性變化（圖4a）?？共∑贩NJSQ的可溶性蛋白含量在感病前期保持在較高含量，較對(duì)照顯著上升22%；感病品種QZ、YQ在接菌后第2天較對(duì)照上升幅度低于JSQ；接菌后第14天，感病品種QZ與對(duì)照差異不顯著，而YQ顯著高于對(duì)照。

由圖4b可見，感病前期，中抗品種Q5-8、Q8-1和高抗品種LQ-Q較對(duì)照的可溶性蛋白含量增加顯著；在感病后期，中抗品種Q5-8的可溶性蛋白含量迅速下降，LQ-Q和中抗品種Q8-1的可溶性蛋白含量的降幅低于Q5-8。

2.2.4" 脯氨酸含量變化

在病菌脅迫時(shí)間水平上，QZ和YQ的脯氨酸（Pro）含量呈升—降—升變化，JSQ呈波動(dòng)性變化（圖5a）。在接菌后第2天，抗病品種JSQ脯氨酸含量達(dá)到峰值，較對(duì)照迅速上升1.47倍；感病品種QZ和YQ在接菌后第4天的峰值高于JSQ。LQ-Z的脯氨酸含量在接菌后第8天達(dá)到峰值后，第14天迅速下降38.27%。

LQ-Q和中抗品種Q5-8的脯氨酸含量在接菌后第4天達(dá)到峰值，分別較對(duì)照上升3.19和3.70倍；接菌后第6天，中抗品種Q8-1的脯氨酸含量達(dá)到峰值，較對(duì)照上升2.80倍，LQ-Q和中抗品種Q5-8的峰值高于Q8-1（圖5b）。

2.3" 菌株QS.1對(duì)不同楸樹品種防御酶活性的影響

2.3.1" SOD活性變化

接種菌株QS.1后，JSQ、QZ和YQ的SOD活性呈先上升后下降再上升變化（圖6a），抗病品種JSQ在接菌第4天后達(dá)到峰值，增幅為21.42%，感病品種QZ和YQ在接菌后第4天的峰值顯著低于抗病品種JSQ；LQ-Z在感病期間SOD活性變化幅度較小，沒有明顯的峰值。

Q5-8和LQ-Q在受到病菌侵染后SOD的活性呈先上升后下降的變化趨勢(shì)（圖6b），LQ-Q和Q5-8的SOD活性在第4天達(dá)到峰值，Q5-8的SOD活性較對(duì)照顯著上升43.85%。中抗品種Q8-1的SOD活性在接菌后顯著低于對(duì)照，呈下降趨勢(shì)。

2.3.2" POD活性變化

不同楸樹品種POD活性與對(duì)照相比均有顯著變化。高抗品種JSQ接種后酶活性升高速度快，有2個(gè)酶活性高峰，第2個(gè)酶活峰值比第1個(gè)峰值高出20.71%。感病品種QZ和YQ只有1個(gè)的酶活性高峰，增幅小于JSQ；LQ-Z在接菌后POD活性在第4天達(dá)到峰值，感病后期下降，在接菌第14天的SOD活性與對(duì)照差異不顯著（圖7a）。

LQ-Q在感病后POD活性整體呈上升趨勢(shì)，第8天的POD酶活性與對(duì)照相比增加1.3倍，酶活性峰值維持時(shí)間較長(zhǎng)（圖7b），感病后期POD活性下降；在接菌后后第14天除中抗品種Q8-1外，Q5-8和LQ-Q的POD活性顯著高于對(duì)照。

2.3.3" CAT活性變化

菌株QS.1侵染后，各楸樹品種的CAT酶活性呈波動(dòng)變化，酶活性峰值出現(xiàn)在感病前期?？共∑贩NJSQ在第2天達(dá)到峰值，JSQ較對(duì)照顯著增加53.23%，感病品種QZ、YQ的CAT酶活性增幅低于JSQ，QZ和LQ-Z在感病后期酶活性隨著侵染時(shí)間的增加呈下降趨勢(shì)（圖8a）。

中抗品種LQ-Q和Q5-8、Q8-1的CAT活性呈波動(dòng)變化趨勢(shì)（圖8b），LQ-Q的CAT活性在第2、4天達(dá)到峰值，在接菌后第14天的CAT活性顯著低于對(duì)照。中抗品種Q5-8在感病前期CAT活性呈上升趨勢(shì)，在第4天峰值后迅速下降低于對(duì)照。

2.4" 菌株QS.1對(duì)不同楸樹品種光合作用的影響

2.4.1" 凈光合速率及氣孔導(dǎo)度變化

菌株QS.1侵染后，各楸樹品種凈光合速率（Pn）呈減小趨勢(shì)，并在各感病時(shí)期低于對(duì)照。接菌后第14天，抗病品種JSQ的凈光合速率降幅較小，較對(duì)照下降38.3%；其次是LQ-Z，感病品種QZ的凈光合速率較對(duì)照降幅最大，較對(duì)照顯著下降80.0%（圖9a）。

LQ-Q和Q5-8在接菌后第2、8天的Pn較對(duì)照變化差異不顯著，各楸樹品種在接菌后第14天的Pn較對(duì)照均差異顯著下降，LQ-Q的Pn較對(duì)照降幅最小，Q5-8和Q8-1的降幅較大（圖9b）。

接種菌株QS.1后期，不同楸樹品種組培苗葉片的氣孔導(dǎo)度（Gs）呈下降趨勢(shì)（圖10a）。隨著侵染加深，在接菌后14 d各楸樹品種的Gs相比對(duì)照顯著降低，感病品種QZ的降幅最大達(dá)66.1%，其次是LQ-Z和YQ。菌株QS.1侵染楸樹植株引起Gs下降，導(dǎo)致光合作用所需的CO2向葉肉細(xì)胞的運(yùn)輸受阻。

LQ-Q在接菌后Gs較對(duì)照變化差異不顯著，感病第14天中抗品種Q5-8和Q8-1的Gs與對(duì)照相比分別顯著下降62.9%和42.86%（圖10b）。

2.4.2" 胞間 CO2濃度變化

接菌后抗病品種JSQ和感病品種QZ、YQ的胞間CO2濃度（Ci）呈上升趨勢(shì)，QZ增加幅度最大，接菌后第14天較對(duì)照增加47.65%，LQ-Z在接菌后葉片Ci下降不顯著（圖11a）。

LQ-Q在接菌后第2天較對(duì)照顯著增加16.84%，接菌后期的Ci較對(duì)照變化不顯著（圖11b）。中抗品種Q5-8在接菌后第14天的Ci較對(duì)照顯著下降18.82%。

2.4.3" 蒸騰速率變化

抗病品種JSQ和感病品種QZ、YQ的蒸騰速率（Tr）總體呈下降趨勢(shì)（圖12a），接菌后第14天，感病品種QZ、YQ與對(duì)照相比顯著下降，降幅大于JSQ。LQ-Z在受到病菌侵染后蒸騰速率先上升后下降，與對(duì)照差異不顯著。

LQ-Q在第2、8天的蒸騰速率變化與對(duì)照差異不顯著，第14天較對(duì)照顯著上升49.1%（圖12b）。中抗品種Q5-8、Q8-1的蒸騰速率整體呈下降趨，Q8-1在第8天蒸騰速度較對(duì)照顯著下降58.00%。

2.4.4" 葉綠素a含量變化

接菌第2天，JSQ、LQ-Z的葉綠素a含量較對(duì)照顯著上升，感病后期葉綠素a含量變化差異不顯著；感病品種QZ、YQ感病后期，葉綠素a含量較對(duì)照顯著降低，降幅大于JSQ、LQ-Z（圖13a）。

LQ-Q和Q5-8的葉綠素a含量在接菌后第2天較對(duì)照顯著升高，接菌后第8、14天，Q5-8和Q8-1葉綠素a含量分別較對(duì)照顯著降低（圖13b）。

2.4.5" 葉綠素b含量變化

在接菌后第8、14天，JSQ、LQ-Z間的葉綠素b變化差異不顯著（圖14a），而感病品種QZ、YQ在感病后期葉綠素b含量較對(duì)照顯著降低，YQ在第14天較對(duì)照降幅最大，為50.0%。

感病前期，LQ-Q和中抗品種Q5-8的葉綠素b含量較對(duì)照顯著升高；接菌后第8、14天，Q5-8和Q8-1的葉綠素b含量較對(duì)照顯著下降（圖14b）。

2.5" 生理指標(biāo)相關(guān)性分析

在受到QS.1菌株侵染以后，各指標(biāo)在不同楸樹品種抗病菌侵染能力中所起的作用不同，對(duì)楸樹抗病性采用綜合評(píng)價(jià)，將測(cè)定的6個(gè)楸樹品種的單項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行主成分分析，繼續(xù)將數(shù)據(jù)進(jìn)行因子分析，綜合指標(biāo)消除重復(fù)信息。各防御酶之間相關(guān)性顯著，凈光合速率（Pn）與可溶性蛋白（SP）相關(guān)性顯著，與Chla、Chlb、Gs極顯著正相關(guān)，Ci與Pn、Tr之間相關(guān)性不顯著（表2）。

對(duì)不同楸樹品種的13個(gè)指標(biāo)進(jìn)行主成分分析，提取了特征值大于1的4個(gè)主成分，第1主成分因子的方差貢獻(xiàn)率為39.556%，第2主成分因子的方差貢獻(xiàn)率為30.229%，第3主成分因子的方差貢獻(xiàn)率為11.048%，第4主成分因子的方差貢獻(xiàn)率為9.392%，其累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)到90.225%，可以較好地反映數(shù)據(jù)代表的信息（表3）。依據(jù)綜合得分對(duì)其進(jìn)行排序（表4）發(fā)現(xiàn)，各楸樹品種幼苗抗煙草疫霉菌株QS.1感病力由大到小依次為：LQ-Q gt; JSQ gt; Q8-1 gt; LQ-Z gt; Q5-8 gt; QZ gt; YQ，與各指標(biāo)的表現(xiàn)大致相同。

3" 討" 論

3.1" 接菌后楸樹不同品種滲透物質(zhì)含量及防御酶活性的變化

植物在與病原菌的長(zhǎng)期相互作用中，已經(jīng)進(jìn)化出復(fù)雜的防御系統(tǒng)，其中包括各種防御酶和抗病物質(zhì)等因素，病原菌對(duì)不同植株或者不同品種致病性存在差異。本研究表明，不同楸樹品種的幼苗抗煙草疫霉菌株QS.1感染致病存在差異，各供試楸樹品種在接菌后相對(duì)電導(dǎo)率整體顯著升高，說(shuō)明菌株QS.1侵染楸樹植株后破壞膜系統(tǒng)的選擇透性，引起質(zhì)膜透性的增大，使溶液電導(dǎo)率增加，這與趙小虎等在油菜感染菌核病后不同油菜品種電導(dǎo)率的變化一致。菌株QS.1誘導(dǎo)了不同楸樹品種滲透物質(zhì)、防御酶和光合特性變化。組培苗中，抗病品種‘金絲楸’脯氨酸峰值低于‘洛楸1號(hào)’組培苗和感病品種‘楸雜1號(hào)’‘豫楸1號(hào)’，而可溶性糖和可溶性蛋白的峰值高于感病品種；扦插苗中，各品種的滲透物質(zhì)含量呈波動(dòng)性變化，‘洛楸1號(hào)’扦插苗的各滲透物質(zhì)的峰值較高，可溶性糖增幅最大，這與李赤等在富貴竹感染細(xì)菌性莖腐病的研究結(jié)果一致。相關(guān)研究表明易感病品種的滲透物質(zhì)含量較高，本實(shí)驗(yàn)結(jié)果與此相反，推測(cè)楸樹莖腐病是一種低糖病害。菌株QS.1的誘導(dǎo)使不同品種組培苗保護(hù)酶活性呈現(xiàn)波動(dòng)性變化，‘金絲楸’保護(hù)酶活性峰值大于‘洛楸1號(hào)’組培苗和‘楸雜1號(hào)’‘豫楸1號(hào)’。‘洛楸1號(hào)’扦插苗除POD外，SOD、CAT酶活性峰值高于中抗品種‘楸樹8-1’和‘楸樹5-8’。這說(shuō)明抗病品種在受到病菌侵染以后保護(hù)酶可以促進(jìn)有害自由基的轉(zhuǎn)化或者防止活性物質(zhì)形成自由基，從而減輕膜脂過(guò)氧化傷害，與劉杜玲等研究早實(shí)核桃在冷脅迫中的結(jié)果一致。也有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)劍麻易感病品種中SOD的活性比較高，抗病玉米品種的CAT活性降低可以使H2O2維持在較高濃度水平， 這樣反過(guò)來(lái)可以增加植物對(duì)病原菌的耐受力， 提高植物的抗性。

3.2" 接菌后不同楸樹品種光合參數(shù)的變化

光合作用可以影響信號(hào)通路，為免疫防御提供物質(zhì)和能量，而免疫防御過(guò)程也可以對(duì)光合作用產(chǎn)生反饋?zhàn)饔?。光合作用可以反映出植物生長(zhǎng)、品質(zhì)及抗逆等特性的差異，病原體感染不可避免地導(dǎo)致光合作用參數(shù)的變化，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致碳同化減少，植物生長(zhǎng)衰弱。光合作用對(duì)植物物質(zhì)積累和生長(zhǎng)發(fā)育具有重要作用，反映植株的生長(zhǎng)勢(shì)和抗逆性。大多數(shù)病原體入侵或者外界重度脅迫均可導(dǎo)致宿主光合作用速率下降。植物光合速率下降的原因可分為氣孔因素和非氣孔因素，當(dāng)Gs、Ci都下降說(shuō)明是氣孔因素導(dǎo)致光合速率下降，Ci升高則說(shuō)明是受非氣孔因素影響。本研究結(jié)果顯示：菌株QS.1浸染后6個(gè)楸樹品種的Pn、Gs均下降，組培苗中，‘金絲楸’‘楸雜1號(hào)’和‘豫楸1號(hào)’的Ci增加，非氣孔因素導(dǎo)致楸樹光合作用下降；感病品種‘楸雜1號(hào)’和‘豫楸1號(hào)’的光合參數(shù)受菌株QS.1的影響明顯大于抗病品種‘金絲楸’，表現(xiàn)感病性，在QS.1菌株脅迫下‘金絲楸’各光合參數(shù)變化幅度較小，表現(xiàn)出良好的抗病能力。扦插苗中，‘洛楸1號(hào)’扦插苗和中抗品種‘楸樹5-8’的Ci整體呈下降趨勢(shì)，氣孔限制是導(dǎo)致光合作用下降的結(jié)果，而‘楸樹8-1’的Ci在感病后期增加，非氣孔因素導(dǎo)致楸樹光合作用下降?！彘?號(hào)’扦插苗的光合參數(shù)受菌株QS.1脅迫影響低于‘楸樹5-8’和‘楸樹8-1’?！彘?號(hào)’在受到輕度脅迫后，凈光合速率有小幅上升。煙草疫霉菌株QS.1可通過(guò)誘導(dǎo)導(dǎo)管堵塞阻礙水分通過(guò)木質(zhì)部的運(yùn)輸，導(dǎo)致植物葉片病理性萎蔫，進(jìn)而對(duì)光合氣體參數(shù)造成不利影響，這一結(jié)果通過(guò)葉片脯氨酸含量的顯著增加得到了進(jìn)一步驗(yàn)證，因?yàn)楦彼崾侵参锝M織中抵抗水分虧缺的關(guān)鍵滲透壓。本研究試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，抗病品種對(duì)其光合系統(tǒng)有更好的自我保護(hù)，提高了光能利用能力，并積累了更多的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，以減輕對(duì)細(xì)胞膜的損害，這些屬性可能解釋了‘金絲楸’和‘洛楸1號(hào)’扦插苗對(duì)煙草疫霉菌株QS.1的抗性。不同楸樹品種的抗煙草疫霉菌株QS.1致病能力與光合性能的維持和防御相關(guān)酶活性的調(diào)節(jié)有關(guān)。

本研究以盆栽苗為試驗(yàn)材料，具有一定的便捷和可控性，但與大田試驗(yàn)環(huán)境存在一定的差異，導(dǎo)致試驗(yàn)結(jié)果可能會(huì)有偏差。由于進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)樹齡較小，胸徑約1 cm，加上高溫高濕的環(huán)境有利于病菌的繁殖，有可能增加楸樹感病，因此后續(xù)可對(duì)人工撫育林的楸樹品種進(jìn)行進(jìn)一步試驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)（reference）：

［1］HUANG W L，YE N L，XIAN B H. Investigation of stem base rot of sweetpotato and the pathogeny identification. Chinese Agri Cultural Science Bulletin，2019，35（18）：135141.

［2］CHANG L，LIU K，WANG L G，et al．First report of Phytophthora nicotianae causing stem canker of Catalpa bungei （Chinese Catalpa） in China．Plant Dis，2022，106（4）：1309．DOI： 10.1094/PDIS-08-21-1778-PDN.

［3］CLINE" E T，F(xiàn)ARR" D F，ROSSMAN" A Y．A synopsis of Phytophthora with accurate scientific names，host range，and geographic distribution．Plant Heath Prog，2008，9（1）：32.DOI： 10.1094/php-2008-0318-01-rs.

［4］BAI G，YANG D H，CHAO P J，et al．Genome-wide identification and expression analysis of NtbHLH gene family in tobacco （Ni-cotiana tabacum） and the role of NtbHLH86 in drought adaptation．Plant Divers，2021，43（6）：510-522．DOI： 10.1016/j.pld.2020.10.004.

［5］BOUGHALLEB-MHAMDI N，BENFRADJ N，MIGLIORINI D，et al．Phytophthora nicotianae and P．cryptogea causing gummosis of citrus crops in Tunisia．Trop Plant Pathol，2018，43（1）：36-48．DOI： 10.1007/s40858-017-0180-2.

［6］林霞．櫻桃抗莖腐病機(jī)理與效應(yīng)因子PnAvh241功能初步研究．煙臺(tái)：煙臺(tái)大學(xué)，2019．LIN X．Study on the cherry resistance mechanism of stem rot disease and the function of the RxLR effector PnAvh241．Yantai：Yantai University，2019．

［7］陳瑞泰，朱賢朝，王智發(fā)，等．全國(guó)16個(gè)主產(chǎn)煙?。▍^(qū)）煙草侵染性病害調(diào)研報(bào)告．中國(guó)煙草科學(xué)，1997，18（4）：1-7． CHEN R T，ZHU X C，WANG Z F，et al．A report of investigating and studying tobacco infectious diseases of 16 main tobacco producing provinces（regions）in China．Chin Tob Sci，1997，18（4）：1-7．

［8］PANABI R F，GUL S，ALI G，et al．Phytophthora nicotianae diseases worldwide： new knowledge of a long-recognised pathogen．Phytopathol Mediterr，2016，55（1）：20-40．DOI： 10.14601/Phytopathol_Mediterr-16423.

［9］ZHANG C S，F(xiàn)ENG C，ZHENG Y F，et al．Root exudates metabolic profiling suggests distinct defense mechanisms between resistant and susceptible tobacco cultivars against black shank di-sease．Front Plant Sci，2020，11：559775．DOI： 10.3389/fpls.2020.559775.

李合生，孫群，趙世杰. 植物生理生化實(shí)驗(yàn)原理和技術(shù).北京：高等教育出版社，2000. LI H S，SUN Q，ZHAO S J. Principles and techniques of plant physiological and piochemical pxperiments . Beijing： Higher Education Press，2000.

楊蘭芳，龐靜，彭小蘭，等．紫外分光光度法測(cè)定植物過(guò)氧化氫酶活性．現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2009（20）：364-366．YANG L F，PANG J，PENG X L，et al．Measurement of catalase activity in plants by ultraviolet spectrophotometry．Mod Agric Sci Technol，2009（20）：364-366．DOI： 10.3969/j.issn.1007-5739.2009.20.247.

DODDS P N，RATHJEN J P．Plant immunity：towards an integrated view of plant-pathogen interactions．Nat Rev Genet，2010，11（8）：539-548．DOI： 10.1038/nrg2812.

趙小虎，陳翠蓮，焦春香，等．不同油菜品種對(duì)油菜菌核病敏感性差異的生理生化特性研究．華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2006，25（5）：488-492．ZHAO X H，CHEN C L，JIAO C X，et al．Physiological and biochemical reaction responses to Sclerotium blight inoculation among different rapeseed varieties．J Huazhong Agric Univ （Nat Sci Ed），2006，25（5）：488-492．DOI： 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2006.05.007.

李赤，于莉，劉付東標(biāo)，等．富貴竹中可溶性糖、蛋白質(zhì)含量與細(xì)菌性莖腐病的關(guān)系．吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2007，29（6）：620-622．LI C，YU L，LIU F D B，et al．Relation between contents of soluble sugar and protein in Dracaena sanderiana Virens and bacterial stem rot．J Jilin Agric Univ，2007，29（6）：620-622．DOI： 10.13327/j.jjlau.2007.06.011.

楊漢波，曹廣黎，韓珊，等．核桃對(duì)炭疽病菌抗性相關(guān)的生理生化響應(yīng)差異研究．四川農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2020，38（4）：463-470．YANG H B，CAO G L，HAN S，et al．Study on the difference in physiological and biochemical response of walnut （Juglans spp．） to anthracnose resistance．J Sichuan Agric Univ，2020，38（4）：463-470．DOI： 10.16036/j.issn.1000-2650.2020.04.012.

ALI S，KHAN A S，ANJUM M A，et al．Effect of postharvest oxalic acid application on enzymatic browning and quality of lotus （Nelumbo nucifera Gaertn．） root slices．Food Chem，2020，312：126051．DOI： 10.1016/j.foodchem.2019.126051.

朱學(xué)明，史祥鵬，雍道敬，等．內(nèi)生放線菌A-1誘導(dǎo)蘋果對(duì)炭疽葉枯病的抗性．植物生理學(xué)報(bào)，2015，51（6）：949-954．ZHU X M，SHI X P，YONG D J，et al．Induction of resistance against Glomerella cingulata in apple by endophytic actinomycetes strain A-1．Plant Physiol J，2015，51（6）：949-954．DOI： 10.13592/j.cnki.ppj.2015.0129.

王莎莎，盛業(yè)龍，馬文廣，等．抗氧化系統(tǒng)參與不同抗性煙草品種幼苗對(duì)干旱和低溫綜合抗性的形成．生物技術(shù)通報(bào)，2014（1）：132-142．WANG S S，SHENG Y L，MA W G，et al．Involvement of antioxidant defense system in drought and chilling comprehensive resistance formation in different resistant varieties of tobacco seedlings．Biotechnol Bull，2014（1）：132-142．DOI： 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2014.01.025.

劉杜玲，張博勇，孫紅梅，等．早實(shí)核桃不同品種抗寒性綜合評(píng)價(jià)．園藝學(xué)報(bào)，2015，34（3）：967-974．LIU D L，ZHANG B Y，SUN H M，et al．Comprehensive evaluation on cold resistance of early fruiting walnut cultivars．Acta Hortic Sin，2015，34（3）：967-974．DOI： 10.16420/j.issn.0513-353x.2014-0917.

張燕梅，李棟梁，李俊峰，等．煙草疫霉侵染后劍麻H．11648葉片細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)和防御酶活性研究．熱帶作物學(xué)報(bào)，2018，39（6）：1161-1165．ZHANG Y M，LI D L，LI J F，et al．Changes in ultrastructure and activities of defense-related enzymes in leaves of sisal H．11648 after Phytophthora nicotianae Breda infection．Chin J Trop Crops，2018，39（6）：1161-1165．DOI： 10.3969/j.issn.1000-2561.2018.06.018.

MAGBANUA Z V，DE MORAES C M，BROOKS T D，et al．Is ca-talase activity one of the factors associated with maize resistance to Aspergillus flavus？．Mol Plant Microbe Interact，2007，20（6）：697-706．DOI： 10.1094/MPMI-20-6-0697.

YANG H，LUO P G．Changes in photosynthesis could provide important insight into the interaction between wheat and fungal pathogens．Int J Mol Sci，2021，22（16）：8865．DOI： 10.3390/ijms22168865.

MOHSENZADEH S，MALBOOBI M A，RAZAVI K，et al．Physiological and molecular responses of Aeluropus lagopoides （Poaceae） to water deficit．Environ Exp Bot，2006，56（3）：314-322．DOI： 10.1016/j.envexpbot.2005.03.008.

BERGER S，SINHA A K，ROITSCH T．Plant physiology meets phytopathology：plant primary metabolism and plant-pathogen interactions．J Exp Bot，2007，58（15/16）：4019-4026．DOI： 10.1093/jxb/erm298.

KRETSCHMER M，DAMOO D，DJAMEI A，et al．Chloroplasts and plant immunity：where are the fungal effectors？．Pathogens，2019，9（1）：19．DOI： 10.3390/pathogens9010019.

馬迎莉，高雨，袁婷婷，等．重金屬鉻脅迫對(duì)髯毛箬竹光合特性的影響．南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2019，43（1）：54-60．MA Y L，GAO Y，YUAN T T，et al．Effects of heavy metal chromium stress on the photosynthetic characteristics of Indocalamus barbatus McClure．J Nanjing For Univ （Nat Sci Ed），2019，43（1）：54-60．DOI： 10.3969/j.issn.1000-2006.201712013.

STEWART J D，ZINE EL ABIDINE A，BERNIER P Y．Stomatal and mesophyll limitations of photosynthesis in black spruce seedlings during multiple cycles of drought．Tree Physiol，1995，15（1）：57-64．DOI： 10.1093/treephys/15.1.57.

FARQUHAR G D，SHARKEY T D．Stomatal conductance and photosynthesis．Annu Rev Plant Physiol，1982，33：317-345．DOI： 10.1146/annurev.pp.33.060182.001533.

WAHID A，GELANI S，ASHRAF M，et al．Heat tolerance in plants：an overview．Environ Exp Bot，2007，61（3）：199-223．

（責(zé)任編輯" 李燕文）