番茄褐斑病菌毒素对番茄叶片几种酶活性的影响

吴利民　陆宁海

摘要：以不同抗病品种的番茄幼苗为试材，研究了番茄褐斑病菌毒素对番茄叶片POD、PAL及PPO活性的影响、结果表明，抗、感病品种番茄幼苗用毒素处理后。POD、PAL、PPO活性均比对照有所提高，且随处理时间延长，其活性变化呈先升高后降低趋势，即POD活性在处理后0～24h逐渐升高，之后下降，PPO和PAL活性在处理后0～36h升高，而后活性下降：随毒素浓度增加，POD、PAL、PPO活性变化也呈先升高后降低趋势：3种酶活性与品种抗病性呈正相关关系。

关键词：番茄褐斑病菌；毒素；酶活性

中图分类号：S436.412.1⁺9文献标识码：A文章编号：0439-8114(2009}02-0338-02

番茄褐斑病近几年在河南、广西、浙江等地病情发展迅速，危害日益严重，成为保护地番茄生产的主要病害之一，急需解决。陆宁海、徐瑞富等在进行病原鉴定及生物学特性、发病规律和化学防治研究时发现，番茄褐斑病菌产生的毒素在病害发生发展过程中起重要作用。各类病原物侵染寄主植物可引起一些酚类代谢相关酶活性增强，其中最常见的是苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)，这些酶活性的变化与植物的抗病机制有密切关系。目前，番茄对褐斑病菌及其毒素的抗性机理尚不十分清楚。本文用番茄褐斑病菌毒素处理不同抗病品种番茄的幼苗，研究其叶片POD、PAL、PPO活性变化的特点，以探明番茄抗褐斑病菌毒素的生理机制，寻求简便实用的生理、生化指标，为抗病性鉴定和遗传分析提供理论依据。

1材料与方法

1．1供试菌种和番茄品种

番茄褐斑病菌由河南科技学院植物病理实验室提供。番茄抗病品种为皖粉3号，感病品种为夏丰。

1．2病菌粗毒素液的制备

将番茄褐斑病菌在PSA平板上扩大培养后，用挑针或刮刀取5mm×5mm的菌丝块，接种于盛有150mL PSC培养液的250mL三角烧瓶中，每瓶5块，在25℃下振荡培养15d。培养液用5层纱布过滤后，在60℃水浴锅中加热10min，6000r·rmin^-1离心20min，取上清液于121℃灭菌15min，即为病菌粗毒素液。

1．3番茄幼苗处理

采用幼苗浸渍法，即取4～5叶期的幼苗，洗净根部。放人盛有300mL粗毒素液的烧杯中，置于室温下。在粗毒素液处理0～5d定期取样测定生理生化指标，重复3次，同时设蒸馏水为对照。

1．4酶液的提取和酶活测定

参照李靖的方法，制备POD、PPO和PAL酶测定液。

POD活性测定：在小试管中依次加入0.2mol·L^-1、pH值5.0的醋酸缓冲液1.95mL， 0.1％邻甲氧基苯酚1mL，酶液0.02mL，0.08％的过氧化氢溶液1mL，对照将过氧化氢改为1mL无离子水。从加入过氧化氢的那一刻开始计时，60s时在470nm波长下测吸光值。

PAL活性测定：在小试管中依次加入0.15mmol·L^-1、pH值8.8的硼酸缓冲液2mL，56.25μmol·L^-1_苯丙氨酸0.95mL，酶液0.05mL。对照将酶液改为0.05mL蒸馏水。30℃下反应30min，在290nm波长下测吸光值。

PPO活性测定：在小试管中依次加入0.02mol·L^-1的邻苯二酚溶液1.5mL，酶液0.01mL，另取一试管，加前两种溶液，不加酶液，加无离子水0.01mL作为对照，在30℃下反应2min，398nm波长下测吸光值。

2结果与分析

2．1病菌毒素对番茄叶片POD活性的影响

由图1可知，番茄幼苗经病菌毒素原液处理后，番茄子叶片中的POD活性随时间的延长呈先升高后降低的趋势，且在处理1d时活性达到高峰。其中抗病品种皖粉3号POD活性始终高于感病品种夏丰，3d后才降到最低，此后略有上升，感病品种夏丰POD活性2d后降到最低。

2．2病菌毒素对番茄叶片PAL活性的影响

由图2可知，番茄幼苗经病菌毒素原液处理后，番茄子叶片中PAL活性随时间的延长呈先升高后降低的趋势，且在处理2d时活性达到高峰。抗病品种皖粉3号PAL活性始终高于感病品种夏丰，PAL活性在4d后均降到最低。

2．3病菌毒素对番茄叶片PPO活性的影响

由图3可知，番茄幼苗经病菌毒素原液处理后，番茄子叶片中PPO活性随时间的延长呈先升高后降低的趋势。抗病品种皖粉3号PPO活性始终高于感病品种夏丰，在处理2d时达到活性高峰，感病品种夏丰在处理3d时活性达到高峰，PPO活性在4d后均降到最低。

3小结与讨论

一般认为，过氧化物酶(POD)在植物抗病性中的作用与细胞壁的加固有关。有报道指出，在病原菌侵入后，POD在细胞壁多聚物的交联反应中起作用。苯丙氨酸解氨酶(PAL)是苯丙烷类代谢的关键酶，当细胞受侵时，它能促进抗菌物质(绿原酸、黄酮类和植物保卫素等)和细胞结构屏障物质(木质素等)的合成，与植物抗病性有密切关系。多酚氧化酶(PPO)能将酚类物质氧化为醌，多酚及其氧化物醌类物质能抑制病菌生育所需的磷酸化酶和转氨酶，同时对病菌向寄主体内蔓延起主要作用的果胶酶和纤维素酶有强烈的抑制作用。目前，这3种酶在毒素处理后的活性变化的研究较多，但尚无统一定论，有的研究者认为，抗、感病品种在毒素处理后POD、PAL、PPO的活性均直线上升，而有的试验得／门相反的结论，本研究结果表明，毒素处理番茄幼苗后，其叶片的POD、PAL、PPO活性变化基本一致，均呈先升高后降低趋势，因此，这3种酶活性的变化特点可以作为番茄品种抗病性鉴定的生理指标。

(责任编辑万景辉)