β-氨基丁酸诱导马铃薯Y病毒抗性及信号转导途径研究

马铃薯Y病毒(PVY)是目前马铃薯、烟草等作物生产过程中危害最严重的病毒病之一,严重影响作物产量和品质。为探究β-氨基丁酸(BABA)对植物PVY抗性的诱导作用,以烟草品种Samsun为试验材料,通过对叶面喷施BABA,探究BABA对烟草PVY抗性的诱导作用及信号转导途径。结果表明,叶面喷施BABA可有效诱导烟草对PVY的抗性,其中5 mmol/L BABA对烟草PVY抗性诱导效果最明显。与对照相比,对感染PVY的植株喷施5 mmol/L BABA可以使叶片明脉推迟3~4 d出现,同时抑制由PVY引起的茎部坏死程度,经qRT-PCR测定发现,在接种病毒第5、7、10、14天的植株中,BABA处理组对PVY表达量的抑制率相较于对照组分别达到98.70%、96.62%、98.40%、66.89%,病理症状观察结果与分子检测结果相符合。通过高效液相色谱外标法对样品提取液进行分析发现,5 mmol/L BABA处理可诱导烟草内源水杨酸(SA)含量的峰值出现时间早于PVY病毒表达量峰值的出现时间,并有效调节烟草植株内活性氧动态平衡。通过qRT-PCR和H_(2)O_(2)原位表征测定得出,BABA处理在激活防御体系时,通过抑制相关抗氧化酶CAT的基因表达量,使H_(2)O_(2)在植株内适量积累,可在诱导抗性的同时降低H_(2)O_(2)对植株的毒害作用。结果表明,BABA对PVY的抗性诱导与SA作为信号分子参与诱导植株防卫基因表达过程存在紧密相关性。

β-氨基丁酸诱导马铃薯对晚疫病的抗性组织化学及信号传导途径分析

【目的】β-氨基丁酸(BABA)田间或离体叶片喷洒能够有效诱导马铃薯防卫反应,增强对晚疫病的抗性。研究从组织化学层面进一步探究BABA诱导马铃薯晚疫病抗性过程中诱发的防卫反应及相关信号途径,为深入研究BABA诱导马铃薯产生晚疫病抗性的可能机制奠定基础。【方法】用4 mmol·L-1 BABA或蒸馏水(对照,Mock)喷洒马铃薯植株叶片,3 d后取离体叶片接种晚疫病菌(Phytophthora infestans),接种后不同时间用打孔器取接种点叶盘用于织化学染色和过敏反应(HR)观察。采用二氨基联苯胺(DAB)组织化学染色方法检测接种点周围活性氧(H2O2)累积情况;叶盘用苯胺蓝(aniline blue)染色,然后在荧光显微镜下观察接种点周围胼胝质积累和表皮细胞HR发生情况;利用干涉了StCOI1(阻断了茉莉酸JA信号传导途径)和超量表达细菌水杨酸羟化酶基因NahG(阻断了水杨酸SA信号传导途径)的转基因马铃薯株系为材料,通过研究BABA能否在这些特殊马铃薯材料上有效诱导晚疫病抗性,进而推断BABA诱导马铃薯晚疫病抗性可能参与的信号途径。【结果】用清水作为空白接种时,Mock和BABA预处理叶片各时间点均未观察到H2O2积累,而病原菌接种处理24 h后,Mock和BABA预处理叶片接种点周围都出现H2O2积累,随着病原诱导时间的延长,H2O2积累增强。但是,BABA预处理叶盘中接种点周围H2O2累积比对照提前12 h,且累积量显著强于对照。苯胺蓝染显示Mock和BABA预处理叶片在接种清水时检测不到胼胝质的沉积,而接种晚疫病菌24 h后,Mock和BABA预处理叶片上均观察到胼胝质的沉积,BABA预处理叶片在侵染点及其附近胼胝质积累量要显著高于对照。荧光显微观察结果显示,BABA预处理和Mock叶片晚疫病接种点周围表皮细胞均有HR发生,BABA预处理叶片早在接种24 h后,接种点周围就已出现HR反应;接种48 h时,BABA预处理85%叶盘的接种点周围表皮细胞出现HR,而Mock叶片只有30%叶盘上观察到HR,BABA预处理叶片HR发生频率比Mock叶片高出55%。BABA不能在超量表达NahG的马铃薯叶片上有效诱发抗性,但能够在干涉了StCOI1的马铃薯叶片上正常诱导产生抗性。【结论】BABA能够从H2O2和胼胝质累积以及HR发生多个层面有效诱发马铃薯基础防御反应,BABA预处理能够在病原菌侵染点周围显著提高胼胝质和H2O2积累水平,诱发接种点发生较高频率的HR,从而提高马铃薯对晚疫病的抗性;BABA诱导马铃薯对晚疫病的抗性依赖水杨酸信号传导途径,但不依赖茉莉酸信号传导途径。

β-氨基丁酸诱导枸杞抗根腐病的响应机制

【目的】探究β-氨基丁酸诱导枸杞抗根腐病的生理机制,为枸杞根腐病的高效防治提供参考。【方法】分别以β-氨基丁酸诱导的枸杞根系和清水灌根的枸杞根系(对照)为材料,针刺接种尖孢镰刀菌,分别在接种后0和128 h测定枸杞根腐病病斑面积,计算病情指数并提取枸杞根系代谢物。通过代谢组学方法分析诱导组和枸杞-镰刀菌互作组枸杞根系中的差异代谢物,结合多元统计分析方法解析代谢物的变化情况。【结果】经β-氨基丁酸诱导的枸杞根系在接种尖孢镰刀菌128 h时枸杞根腐病的病斑面积和病情指数显著低于对照组。代谢组学共筛选出79种显著上调差异代谢物和94种显著下调差异代谢物。多元统计分析结果显示,诱导组和互作组组内的重复样本相关性极强、重复性好,可以用于后续差异代谢物分析。KEGG富集分析发现,诱导组中氨酰基-tRNA生物合成通路存在显著差异代谢物富集,互作组中氨酰基-tRNA生物合成和氰基氨基酸代谢通路存在显著差异代谢物富集。代谢物热图分析结果显示,诱导组中甘氨酸、组氨酸、脯氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、天门冬酰胺和色氨酸含量分别上调了211.5%,206.1%,182.5%,176.5%,118.0%,106.7%和75.2%;互作组中β-氰基丙氨酸、天门冬氨酸、天门冬酰胺、异亮氨酸、酪氨酸、缬氨酸和苯丙氨酸含量分别上调了440.5%,403.6%,304.1%,219.2%,185.9%,185.2%和169.5%。【结论】氨酰基-tRNA生物合成和氰基氨基酸代谢通路可能是β-氨基丁酸诱导枸杞抗根腐病的关键代谢途径。

β-氨基丁酸诱导水稻抗稻瘟病与植株防御酶活性的变化

对β-氨基丁酸诱导水稻抗稻瘟病与植株防御酶活性的变化进行了研究。结果表明:喷施BABA后,CAT、POD、PAL活性快速增加,增长幅度均显著大于对照;接菌后3种酶活性也增强,POD酶活性呈双峰曲线,而CAT和PAL仅出现一个峰值。BABA可以提高这3种酶的活性,增强了水稻抗稻瘟病入侵的抵御能力。

β-氨基丁酸诱导水稻稻瘟病抗性对活性氧代谢的影响

[目的]研究β-氨基丁酸(简称BABA)诱导水稻穗瘟病抗性对活性氧代谢的影响。[方法]以超产2号高感病品种为材料,测定喷施BABA后各处理过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)及丙二醛(MDA)变化情况。[结果]喷施BABA后,水稻植株的CAT、SOD活性增强,水稻植株的MDA含量相对增加,对水稻稻瘟病的抗性增强。[结论]BABA是通过影响水稻植株的活性氧代谢水平从而达到抗病的目的。该药剂对环境安全,具有高效诱抗作用,可在生产上加以推广。

β-氨基丁酸诱导水稻稻瘟病抗性的初步探讨

研究结果表明:β-氨基丁酸对水稻稻瘟病的最佳诱导浓度配比为浸种浓度1%,喷雾浓度为1 000μg/mL的组合,如果用单一方法,其浸种和喷雾最佳浓度分别为1%和1 000μg/mL。而且β-氨基丁酸的诱导效果因品种不同而存在差异,抗性越差其效果越好。

β-氨基丁酸与烯丙苯噻唑诱导水稻穗瘟病抗性研究初报

本研究表明:β-氨基丁酸对水稻穗瘟病有较好的诱导抗性,其最佳诱导浓度配比为0.5%浸种、250μg/mL的BABA与等量的春雷霉素叶面喷雾;BABA与春雷霉素有互作增效的作用。

β-氨基丁酸诱导水稻穗瘟病抗性效果的比较试验

本文就β-氨基丁酸等4种药剂对水稻穗瘟病进行了诱导抗性的研究,结果表明:BABA与春雷霉素混合施用可以诱导水稻对稻瘟病产生抗性,其防效和8%好米得的相当。

β-氨基丁酸诱导马铃薯叶片晚疫病抗性适宜浓度筛选

β-氨基丁酸(DL-β-aminobutyric acid,BABA)是一种非蛋白氨基酸,能有效诱导多种植物产生对多种病原菌的抗性。为了解BABA处理浓度和时间对马铃薯叶片晚疫病抗性的诱抗效果,本试验用四个浓度梯度(0.5mmol·L^(-1)、1mmol·L^(-1)、2mmol·L^(-1)和4mmol·L^(-1)的BABA喷雾处理马铃薯植株,处理1d、2d、3d和4d后分别取离体叶片接种晚疫病菌。结果表明:在0.5～4mmol·L^(-1)范围,随着BABA浓度增加和处理时间的延长,叶片抗性逐渐增强。2mmol·L^(-1)和4mmol·L^(-1)BABA处理3d后接种,离体叶片晚疫病抗性显著提高。

β-氨基丁酸合成制剂诱导抗病性活性研究

对以β-氨基丁酸(BABA)为主要成份研制的BABA合成制剂温室诱导辣椒和番茄抗TMV、CMV、疫病、疮痂病和根结线虫及田间诱导大白菜抗霜霉病的活性开展了研究。结果表明,10% BABA可溶性粉剂对多种病害的诱抗效果均好于BABA纯剂,以对辣椒疫病的诱抗效果最佳,接种后10 d诱抗效果仍高迭88%；对大白菜抗霜霉病的诱抗效果也较生产上常用药剂甲霜锰锌要好。BABA衍生物对TMV、CMV、疫病和根结线虫亦表现出一定的诱抗潜能。

不同浓度β-氨基丁酸处理对葡萄果实抗病性的诱导模式

分析了不同浓度(1~500 mmol/L)β-氨基丁酸(β-aminobutyric acid,BABA)处理对采后葡萄果实抗病反应的诱导作用并明确相关抗性反应的模式。结果显示,10~500 mmol/L BABA处理可有效抑制果实在20℃贮藏期间灰葡萄孢(Botrytis cinerea)的侵染,从而降低果实发病率。在有效作用浓度中,经高浓度(100、500 mmol/L)BABA处理的模拟接种和B.cinerea接种葡萄果实均出现H2O2迸发、病程相关基因(Vv NPR1.1、Vv Chit4和Vv PR2)表达量提升、抗病相关酶(几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶)活力升高和植保素单体(白藜芦醇和白藜芦醇脱氢二聚体)积累等一系列典型抗病性反应。10 mmol/L BABA处理不能直接诱导果实上述抗病反应,但经10 mmol/L BABA处理的果实在接种B.cinerea后则出现最显著的H2O2生成量、PRs转录水平和植保素含量上升现象。同时,低浓度(10 mmol/L)BABA处理的葡萄果实中可溶性糖含量和甜度指数均显著高于高浓度(100、500 mmol/L)处理果实。这些结果暗示,高浓度(100 mmol/L或500 mmol/L)BABA处理可诱导葡萄果实的直接抗病反应;10 mmol/L BABA处理则诱导Priming(敏化反应)作用,以使果实在病原菌侵染时展现强烈抗病性;同时,Priming抗性较直接诱导作用可有效防止底物的过度消耗,以维持果实贮藏品质。

β-氨基丁酸处理对采后桃果实还原势的影响及抗病性的诱导作用

采用10 mmol/Lβ-氨基丁酸(β-aminobutyric acid,BABA)和病原菌Rhizopus stolonifer处理采后‘白凤’水蜜桃,以此研究BABA处理诱导水蜜桃防卫反应的模式,并从还原势变化角度分析相关诱导抗性机理。结果显示:经10 mmol/L BABA处理的桃果实在20℃下贮藏2 d后,伴随着果实的发病,其还原性内源信号分子NO含量以及PpNPR1-like、PpCHI和PpGNS基因表达丰度均明显高于对照组;而BABA+病原菌处理组PpNPR1-like、PpCHI和PpGNS表达丰度在贮藏前3 d整体上显著高于BABA处理和病原菌接种果实(P<0.05),在整个贮藏期间3种基因的表达丰度均处于较高水平。此外,与对照组相比,BABA处理和BABA+病原菌接种均可显著诱导NO的积累,并同时提升桃果实中磷酸戊糖途径关键酶葡萄糖-6-磷酸脱氢酶和6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶活力,促使果实中还原型辅酶Ⅱ(nicotinamide adenine dinucleotide phosphate,NADPH)和还原型谷胱甘肽大量生成,并降低NADP^+和氧化型谷胱甘肽含量,因而有效提高果实组织还原势。通过这些结果可推测,10 mmol/L BABA可通过诱导Priming反应的方式赋予桃果实在受病原菌侵染时更强的抗病性,从而抑制采后软腐病的发生;同时,BABA处理可通过诱导还原性信号分子积累并提高磷酸戊糖途径关键酶活力,进而提升桃果实还原势、活化相关转录因子,以此诱导PRs基因的表达。

β-氨基丁酸诱导甜(辣)椒抗疫病作用的研究

报道了用 β -氨基丁酸 (DL β amino n butyricacid ,BABA)喷雾处理辣椒叶片和茎后的诱导抗疫病作用。研究证明 :高浓度BABA (10 0 0 μg/mL)对离体辣椒疫霉病菌无抗菌活性 ,用其喷雾处理辣椒的茎叶所诱导的抗疫病作用可完全控制其危害 ;用BABA诱导处理后 3d接种辣椒疫霉病菌 ,辣椒植株开始表达出较高的诱导抗性 ,这种抗病作用可持续 2 0d以上 ,并表现出与数量抗病性相似的特性。

β-氨基丁酸诱导植物抗病作用及其机理

β-氨基丁酸(BABA)作为一种结构简单的非蛋白质氨基酸,不仅具有广谱的诱导抗病活性,而且与多种化合物具有协同增效作用,是一种极具潜力的植物化学诱抗剂。综述了BABA诱导植物抗病性的特点、作用机理、使用方法及其代谢方式,并对其应用前景进行了展望。

β-氨基丁酸处理对桃果实采后灰霉病的影响及其诱导抗病模式研究

以"白凤"水蜜桃果实为试材,研究了β-氨基丁酸(β-aminobutyric acid,BABA)处理对桃果实由Botrgtis.cinerea导致的灰霉病的影响并分析其相关诱导抗病模式。结果显示,单一20 mmol/L BABA处理不能直接诱导未接种病原菌桃果实的防卫反应,但经BABA处理的桃果实在接种B.cinerea后,其展现出较单一B.cinerea接种而未进行BABA处理果实更为强烈的H2O2迸发、几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶活性上升以及Pp NPR1-like和Pp PRs基因表达,说明经BABA处理桃果实只在病原激发子侵染时才可表达出较强的系统抗性,由此可推断BABA诱导桃果实防卫反应的机制可归因于Priming(敏化)反应而不是直接诱导作用。此外,经BABA处理的桃果实在贮藏结束后未出现明显的品质劣变和抗氧化活性下降现象,说明Priming反应可有效平衡采后桃果实防卫反应和底物消耗。

不同水稻品种产量及其γ-氨基丁酸和抗性淀粉含量差异与相关性

选用云南省和浙江省近期育成的γ-氨基丁酸（GABA）和抗性淀粉（RS）含量差异较大的水稻品种（系）21个，在云南省新平县相同栽培条件下种植，比较研究其产量、GABA和RS含量差异，并对三者间相关性进行分析。结果表明，供试21个品种（系）产量的平均值为8011．9kg／hm^2，变化幅度为1300．5～11430．0kg／hm^2，其中以W229最低，文稻1号／IR36最高。以滇农S—1／滇靖8号、文稻1号／11136和文稻2号／IR36三个品种（系）GABA含量最高；GABA平均含量各部位依次为皮胚（20．41mg／100g）〉颖壳（5．41m异／100g）〉糙米（5．39mg／10％）〉精米（3．08mg／100g）。精米的RS含量的平均值为1．39％，其中滇屯502／双籼稻最低，RS21最高。颖壳、皮胚、精米的GABA呈偏态分布趋势，而糙米的GABA、精米的抗性淀粉大致呈正态分布趋势，GABA-9RS在品种间的变异系数较大。水稻籽粒中不同部位GABA仅与产量构成因素有关，而与抗性淀粉并无密切联系。

β-氨基丁酸诱导植物抗病作用的研究

β-氨基丁酸(BABA)是一种具有广谱诱抗活性的植物化学诱抗剂.为了研制和开发该类氨基酸农药制剂,对BABA及其合成制剂温室诱导辣椒抗TMV,CMV,疫病和番茄抗根结线虫病及田间诱导大白菜抗霜霉病的活性进行了研究.结果表明,β-氨基丁酸喷雾处理辣椒叶片和茎杆后,可诱导辣椒获得对TMV和CMV的抗性,诱抗效果受诱抗剂浓度所影响,最高的诱抗效果可达到50%以上;10%BABA可溶性粉剂对多种病害的诱抗效果均在BABA纯剂之上,特别对辣椒疫病的诱抗效果在接种后10 d仍高达88%;对大白菜抗霜霉病的诱抗效果也较生产上常用药剂甲霜锰锌要好.BABA衍生物对TMV,CMV,疫病和根结线虫病亦表现出一定的诱抗潜能.

β-氨基丁酸、茉莉酸及其甲酯诱导辣椒抗TMV作用的研究

β -氨基丁酸 (BABA)、茉莉酸 (JA)及其甲酯 (MeJA)喷雾处理辣椒叶片和茎秆后可诱导辣椒获得对TMV的抗性。研究结果表明 :3种诱抗剂对不同辣椒品种所表现的诱抗效果没有显著差异 ;诱抗效果受诱抗剂的使用浓度、作物的生育期和TMV的接种浓度所影响 ;最高的诱抗效果可达到 5 0 %以上 ;BABA处理后 5～ 6d ,JA与MeJA处理后 6～ 10d接种TMV ,辣椒植株开始表达出较高的诱导抗性 ,这种抗性可持续 15d以上 ,并表现出与数量抗病性相似的特性。

β-氨基丁酸诱导烟草抗烟草花叶病毒系统侵染的研究

[目的]研究β-氨基丁酸(BABA)对烟草抗烟草花叶病毒(TMV)系统侵染的影响。[方法]以烟草普通栽培种为研究对象,用BABA进行处理,处理后所有的烟苗均放入保湿袋中保湿24 h。然后用组织化学法鉴定BABA诱导烟草产生的过敏反应,并进行产生H2O2原位检测以及活性氧和丙二醛测定。[结果]BABA处理后叶片中的-β1,3-葡聚糖酶活性升高,TMV接种后叶片中该酶活性也进一步升高。10 mmol/L BABA喷洒处理能显著诱导氧迸发,引起过敏性反应,叶面局部细胞坏死。处理叶片中的过氧阴离子自由基、丙二醛含量增加。10 mmol/L BABA有效激发植株的系统抗性,限制TMV的侵染,增强了烟草对TMV的抗性。[结论]BABA可增强普通烟草栽培品种抗TMV系统侵染的能力,但其诱抗能力要受其浓度的影响。

02428×合系35 RILs群体糙米和发芽糙米γ-氨基丁酸、抗性淀粉的遗传分析

以水稻02428×合系35的RILs群体及其亲本糙米和发芽糙米为材料,对糙米、发芽糙米各222个群体样品的γ-氨基丁酸、抗性淀粉含量进行测定,以期选育出高γ-氨基丁酸、高抗性淀粉的水稻新品种。研究结果表明,重组自交系糙米、发芽糙米γ-氨基丁酸含量差异不大,群体间存在广泛变异,由主效基因控制。重组自交系糙米、发芽糙米抗性淀粉含量差异大,发芽糙米抗性淀粉平均含量是该群体糙米的1.2倍,群体间存在广泛变异,呈偏态分布。高海拔冷凉气候有利于糙米高抗性淀粉含量的提升与进化。本研究可以为功能水稻的遗传及品种选育提供一定的理论依据。