低浓度呕吐毒素作为激发子对马铃薯抗干腐病的诱导及其作用机制

干腐病是马铃薯窖储过程中镰刀菌侵染引发的真菌病害,严重影响了马铃薯的商品价值.呕吐毒素(vomitoxin,DON)又称脱氧雪腐镰刀菌烯醇,是马铃薯干腐病致病镰刀菌在侵染薯块过程中产生的次生代谢产物.生物防治是病害防治的有效方法,其中采用生物因子作为激发子诱导植物系统抗性的方法成为热门.本研究采用低浓度DON作为激发子对马铃薯块茎进行处理,确定其在马铃薯抗干腐病中的作用及诱导马铃薯系统获得抗性(systemic acquired resistance,SAR)作用机制,为马铃薯干腐病的生物防治提供理论依据.DON处理对马铃薯干腐病的扩展具有一定的影响,且存在浓度效应,其中5 ng mL-1 DON处理马铃薯4 h能有效降低接种接骨木镰刀菌马铃薯块茎的干腐病病斑直径扩展;低浓度DON处理提高了块茎组织的SOD、POD、几丁质酶、β-1,3-葡聚糖酶活性,减少细胞膜过氧化产物MDA的积累;薯块内的苯丙烷代谢关键酶PAL和4CL的活性升高,促进了代谢产物总酚、类黄酮、木质素和花青素的积累.同时DON作为激发子可诱导马铃薯块茎中内源信号分子SA、JA和ET的含量增加,植物系统抗性的调控基因NPR1的表达量上调.