NO和H_2O_2在玉米抗弯孢菌侵染中的生理作用机制

为了明确一氧化氮(NO)和过氧化氢(H2O2)与玉米弯孢菌叶斑病抗性的关系,及作为信号分子调控玉米抵御弯孢菌感染过程中的生理机制。以对玉米弯孢菌叶斑病具有不同抗性的3个玉米种质478、齐319、农大108为试材,外源施用硝普钠(SNP)、2-4,4,5,5-苯-四甲基咪唑-1-氧-3-氧化物(c PTIO)、过氧化氢(H2O2)、抗坏血酸(As A),和接种玉米弯孢病菌,比较植株病情指数、NO和H2O2含量及寄主防御酶活性的变化。结果表明:外施一定浓度的NO供体硝普钠(SNP)和H2O2均可减缓玉米弯孢叶斑病菌侵染进程,降低感病率和平均病情指数,并且能够不同程度地提高植株防御酶活性,尤其抗性弱的玉米种质478植株内过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)、超氧化物歧化酶(SOD)和β-1,3-葡聚糖酶(Glu)的活性,诱发了玉米过敏性坏死反应;接种玉米弯孢菌后3个玉米种质叶片中NO和H2O2含量均有猝发现象,而NO和H2O2的清除剂c PTIO和As A在一定程度上能够提高玉米植株感病率和病情指数。NO和H2O2是玉米弯孢菌叶斑病抗病的重要信号分子,可提高POD、CAT、SOD、PAL和Glu病程相关蛋白活性,进而增强玉米对弯孢菌的抗性。