酚类物质及酚类合成相关酶与苹果灰霉病抗性的关系

摘要

酚类物质作为植物重要的次生代谢产物，可对一系列生物或非生物胁迫做出响应，苹果果实中含有丰富的酚类物质，这些酚类物质与苹果灰霉病抗性是否相关目前还不明确。本试验选用灰霉病抗病品种‘秦冠’与感病品种‘富士’，比较了二者果皮和果肉中的酚类物质组成与含量，测定了接种灰霉菌(Botrytis cinerea)后总酚、总黄酮、不同单体酚以及过氧化氢(H2O2)和超氧阴离子(O2·?)含量的变化，并监测了酚类代谢相关酶苯丙氨酸解氨酶(PAL)、肉桂酸-4-羟化酶(C4H)、4-香豆酸:辅酶A连接酶(4CL)、肉桂醇脱氢酶(CAD)活性的变化。研究苹果灰霉病抗性反应中酚类物质及其代谢，为苹果灰霉病的防治及抗性育种提供参考。主要结果如下： 1. ‘秦冠’与‘富士’苹果果肉中均含有绿原酸、阿魏酸、咖啡酸、没食子酸、槲皮素、根皮苷、表儿茶素、儿茶素等酚类物质。‘秦冠’果肉中绿原酸含量显著高于‘富士’，‘富士’果肉中表儿茶素、儿茶素含量明显高于‘秦冠’。苹果果皮中也含有大量的酚类物质，‘富士’果皮中最主要的酚类是槲皮素-3-半乳糖苷，‘秦冠’果皮中最主要的酚类是绿原酸，此外，‘秦冠’与‘富士’果皮中还含有大量的儿茶素、表儿茶素、原花青素B1、原花青素B2以及矢车菊素-3-半乳糖苷。总体来看，除没食子酸之外，其他酚类物质含量在‘秦冠’与‘富士’苹果果皮中均存在明显差异。 2. 感染灰霉病后，‘秦冠’与‘富士’果肉中酚类物质发生了明显变化，其中绿原酸和阿魏酸变化显著，感病品种‘富士’果肉中绿原酸含量显著下降，抗病品种‘秦冠’果肉中绿原酸在发病后期显著升高；‘秦冠’果肉中阿魏酸含量升高，‘富士’果肉中阿魏酸无明显变化，其他酚类物质变化未达到显著水平。 3. 感染灰霉病后，‘秦冠’与‘富士’果皮中酚类物质发生了明显变化，感病品种‘富士’果皮中绿原酸、儿茶素、表儿茶素、原花青素B1、原花青素B2下降显著，抗病品种‘秦冠’果皮中儿茶素、表儿茶素、原花青素B1、原花青素B2均无明显下降，且绿原酸显著上升，有效减缓了病害的发展。 4. 在苹果灰霉病抗性防御反应中， PAL、C4H、4CL、CAD 等酚类代谢相关酶变化显著，感染灰霉病后，‘秦冠’与‘富士’中PAL、4CL均显著升高，不同的是抗病品种‘秦冠’PAL、4CL酶活升高程度明显大于感病品种‘富士’，‘秦冠’中C4H、CAD酶活性也显著升高，而‘富士’中C4H、CAD酶活性则显著降低。抗病品种‘秦冠’在感病后合成大量酚类物质，有效阻挡了病原菌入侵，减缓了病害发展。 5. 苹果果实感染灰霉病以后，活性氧含量发生了显著变化，抗病品种‘秦冠’H2O2含量迅速升高，形成活性氧高峰，而后迅速降低，感病品种‘富士’H2O2含量略微升高；‘秦冠’果实在接种后第四天出现 O2·?含量高峰，‘富士’果实在接种后第五天出现O2·?含量高峰，但‘富士’果实中高浓度的O2·?持续时间较长，活性氧清除能力较弱。

目录

声明

第一章 文献综述

1.1苹果灰霉病及其研究现状

1.2苹果酚类化合物及其代谢

1.3 活性氧与植物抗病

1.4植物诱导抗病性

1.5本研究的目的和意义

第二章 材料与方法

2.1试验材料

2.2试验方法

2.3数据分析

第三章 结果与分析

3.1‘秦冠’与‘富士’苹果果皮、果肉中酚类物质组成及含量分析

3.2感染灰霉病后苹果果实中酚类物质含量变化

3.3感染灰霉病后苯丙烷代谢相关酶活性变化

3.4感染灰霉病后活性氧含量变化

第四章 讨论

4.1果肉中酚类物质与灰霉病抗性的关系

4.2 果皮中酚类物质与灰霉病抗性的关系

4.3苯丙烷代谢相关酶与灰霉病抗性的关系

4.4 活性氧与灰霉病抗性的关系

第五章 结论

参考文献

缩略词

致谢

作者简介