钙对枳生长发育及柑橘溃疡病抗性的影响

作者：肖桂华; 文康; 韩健; 郝晨星; 叶蓉春; 朱亦赤; 萧顺元; 邓子牛; 马先锋^*

来源：中国农业科学, 2022, 55(19): 3767-3778.

• 柑橘溃疡病
• 柑橘黄单胞杆菌柑橘致病变种
• 钙
• 枳
• 免疫

【背景】柑橘溃疡病是由柑橘黄单胞杆菌柑橘致病变种(Xanthomonas citri subsp. citri,Xcc)引起的细菌性病害，可侵染枝、叶、果，危害几乎所有的柑橘主栽品种。前期对湖南省39个柑橘园的调查结果显示柑橘果园土壤酸化和交换性钙缺乏严重，叶片中均存在钙缺乏现象。钙是植物所需大量元素之一，钙缺乏会造成植物营养失衡，生长势下降，植物免疫水平受影响。然而，钙元素对柑橘溃疡病抗性的影响尚不明确。【目的】分析对柑橘溃疡病敏感的枳(Poncirus trifoliata)在不同钙浓度处理下叶片注射接种Xcc后的致病差异，探讨钙在Xcc侵染枳叶片过程中的作用。【方法】采用沙培法对枳实生苗进行0、0.75、3、30 mmol·L-1钙浓度处理，分别测定枳生长期的生物量、叶绿素a和b浓度、根系和叶片钙元素含量、观察根系活性氧(ROS)的产生和胼胝质沉积，并分析枳叶片接种Xcc后细胞壁合成相关基因及免疫途径相关基因诱导表达变化特征。【结果】以3 mmol·L-1钙处理为对照，0、0.75和30 mmol·L-1钙处理后，枳地上部和地下部生长发育均受抑制，叶绿素a和b浓度降低；根系与叶片中的钙含量与外源钙施加量成正比；不同钙浓度处理后根系中产生ROS和胼胝质沉积，在3 mmol·L-1处理时达到最大值；枳叶片接种Xcc后，随着钙浓度增加，叶片症状逐渐减轻，但Xcc的生长量无明显差异；相较于3 mmol·L-1处理，参与细胞壁合成相关基因Pt CESA4在0 mmol·L-1处理下受Xcc诱导先上调表达后下调表达，在30 mmol·L-1处理下受Xcc诱导上调表达，Pt PME和Pt FLA在0mmol·L-1处理下受Xcc诱导下调表达，在30 mmol·L-1处理下受Xcc诱导上调表达；叶片接种Xcc 0、2、4、6 dpi后免疫途径相关基因Pt GSL、Pt GST1、Pt WRKY22在30 mmol·L-1处理下受Xcc诱导表达水平高于0和3 mmol·L-1处理。【结论】钙缺乏和过量均会影响枳生长发育，引起叶片失绿，根系产生ROS和胼胝质沉积均有所减少。施钙后接种Xcc，叶片表面的感病症状明显减弱，但菌含量与对照无显著差异。钙可能通过调控细胞壁合成相关基因促使细胞壁增厚，从而抑制Xcc突破叶片表皮形成典型症状。

• 单位
  湖南省园艺研究所; 湖南农业大学