溃疡病菌侵染早期柑橘细胞程序性死亡的响应特征及机制

作者：龙琴; 谢宇; 许兰珍; 何永睿; 邹修平^*; 陈善春^*

来源：园艺学报, 2020, 47(06): 1047-1058.

DOI：10.16420/j.issn.0513-353x.2019-0764

• 柑橘
• 溃疡病
• 细胞程序性死亡
• 活性氧
• 丙二醛
• 抗氧化酶
• 基因表达

为进一步研究柑橘溃疡病抗性与细胞程序性死亡的关系,以高感品种晚锦橙(甜橙类,Citrus sinensis Osbeck)和高抗品种金弹(金柑类,Fortunella crassifolia Swingle)为试材,从抗性特征、发病早期的相关信号变化、抗氧化酶活性和基因表达变化等方面探讨柑橘细胞程序性死亡响应溃疡病菌(Xanthomonas citri subsp. citri)侵染的特征及机制。接种溃疡病菌后,晚锦橙叶片出现明显的海绵状凸起,为典型的溃疡病症状;而金弹则出现超敏化反应细胞坏死症状。接种前,过氧化氢(H2O2)在金弹中的基础水平较晚锦橙高;接种后,两品种的H2O2含量均上升,但金弹上升幅度高于晚锦橙。随着H2O2水平升高,代表膜脂过氧化程度的丙二醛(MDA)含量在两个品种中均增加,但金弹中增加幅度更大。抗氧化酶系统中的超氧化物歧化酶(SOD)活性在晚锦橙和金弹叶片中均呈下降趋势;过氧化氢酶(CAT)活性在两个品种中均提高且差异不大;过氧化物酶(POD)活性在两个品种中均提高,但晚锦橙的上升更快,且提高程度低于对照。参与细胞程序性死亡正调控的基因CsCEP1-1、CsCEP1-2和CsMCA1在两个品种中均受溃疡病菌诱导上调表达,但金弹中的表达水平显著高于晚锦橙;参与细胞程序性死亡负调控的CsDAD1-1、CsDAD1-2、CsMLO2和CsMLO3的转录水平在晚锦橙中变化不大,而金弹中随着接种时间的延长逐渐降低。结果表明,溃疡病菌胁迫下晚锦橙和金弹在发病早期均启动了超敏化反应,但在金弹中更为强烈,有助于诱导发生细胞程序性死亡,而限制病原菌的生长,这可能是金弹抗病性强的内在原因之一。

• 单位
  中国农业科学院柑桔研究所; 国家柑桔工程技术研究中心; 西南大学