柑橘黄龙病菌侵染对甜橙叶片糖代谢的影响

文献类型： 中文期刊

第一作者： 吴越

作者： 吴越;苏华楠;黄爱军;周彦;李中安;刘金香;周常勇

作者机构：

关键词： 甜橙;柑橘黄龙病;柑橘黄龙病菌;糖代谢;淀粉积累

期刊名称： 中国农业科学

ISSN： 0578-1752

年卷期： 2015 年 48 卷 01 期

页码： 63-72

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 【目的】研究甜橙(Citrus sinensis)在柑橘黄龙病菌(Candidatus Liberibacter asiaticus)侵染下不同时期糖代谢的变化,以探讨其与柑橘叶片中淀粉积累间的关系,为进一步阐明柑橘黄龙病的发病机理提供理论依据。【方法】以甜橙为供试材料,采用腹接接种病原的方法,试验组植株用感染黄龙病菌的芽条进行嫁接,对照组植株用健康芽条进行接种,每个植株均嫁接3个芽条。在检测到感病的植株中选取生长状况良好且接近的3株作为后续试验材料,每月采集1次成熟叶片,至10月份结束。采集的叶片立即抽提DNA和RNA,并进行可溶性糖及淀粉含量的测定,其余叶片用液氮速冻后保存于-80℃用于测定糖代谢过程中关键酶活性的变化,同时利用实时荧光定量PCR技术比较二者关键酶基因表达量的差异。【结果】随着病原菌胁迫时间的延长,可溶性糖和淀粉含量总体呈升高趋势,均在6月达到峰值,分别为对照的1.59和3.73倍,在感病后期开始有所下降;通过对二者的比值分析发现,感病植株的比值随时间的延长不断下降。在黄龙病菌侵染的不同阶段,各种酶的作用程度有所不同。感病植株的蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性在感病初期迅速上升至顶峰,高达58.44μg·g-1·min-1,至后期已略微低于对照;酸性转化酶(AI)总体显示出较高活性,各个时期均有显著性差异(P<0.05),感病中期活性最高为对照的2.91倍;中性转化酶(NI)活性在感病和对照中均维持较低水平,且变化趋势基本一致;可溶性淀粉合成酶(SSs)与束缚性淀粉合成酶(GBSS)协调作用,共同参与淀粉合成的调控;淀粉酶活性在感病不同时期均有所下降,在感病中期低至0.38 U·g-1。定量PCR分析表明,蔗糖磷酸合成酶基因SPS1表达量显著升高,与其酶活性具有显著相关性(P<0.05)。蔗糖分解相关基因中,蔗糖合成酶基因Su Sy在感病不同时期的表达差异不大,变化幅度小;细胞壁酸性转化酶基因CSCWI在不同时期均上调表达,最高上调约7.4倍,且表达量一直维持在较高水平;与CSCWI相比,液泡酸性转化酶基因CUAI1的表达水平较低。淀粉合成相关酶ADP-葡萄糖焦磷酸化酶基因最高上调3倍左右;淀粉分解相关基因BAM3、MEX1和DPE2在不同时期有所下调,达到显著性差异水平(P<0.05)。【结论】柑橘黄龙病感染甜橙后,对植株叶片中光合产物的形成与运转产生影响,扰乱宿主糖代谢平衡,与宿主淀粉积累及后期症状的产生有密切关系。

分类号： S436.66

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