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苯并噻二唑诱导番茄对番茄黄化曲叶病毒病的抗性

江苏农业学报(Jiangsu J.of Agr.Sci.),2013,29(1):71~75h ttp://www.js n y x b

于　力，孙　锦，郭世荣，等.苯并噻二唑诱导番茄对番茄黄化曲叶病毒病的抗性[J].江苏农业学报,2013,29(1):71⁃75.doi:10.3969/j.issn.1000⁃4440.2013.01.012

于　力1,2,　孙　锦2,　郭世荣2,　阎　君1,　朱为民1

(1.上海市农业科学院园艺所，上海市设施园艺重点实验室，上海201106;2.南京农业大学园艺学院，江苏南京210095)

收稿日期:2012⁃06⁃30

基金项目：公益性行业(农业)科研专项(201003065)；国家大宗蔬菜

产业技术体系项目

作者简介：于　力(1981⁃)，男，安徽利辛人，博士，从事蔬菜栽培生理

研究㊂(Tel)021⁃62208660;(E⁃mail)yuli@saas.sh

通讯作者：朱为民,(Tel)021⁃62208660;(E⁃mail)wmzhu69@126

摘要:　以番茄感病品种1479和2300为材料，研究了苯并噻二唑(BTH)诱导番茄对番茄黄化曲叶病毒病的抗性，并测定BTH 处理和番茄黄化曲叶病毒(TYLCV)接种对番茄叶片几种防御酶活性的影响㊂结果表明,0.1~2.0mmol /L BTH 能有效诱导番茄产生对番茄黄化曲叶病的抗性，其中0.5mmol /L BTH 处理效果明显，诱导效率可达42.7%㊂喷施BTH 或接种TYLCV 均可提高番茄叶片超氧化物歧化酶(SOD )㊁过氧化物酶(POD )㊁多酚氧化酶(PPO )和苯丙氨酸解氨酶(PAL )的活性，但诱导并接种处理的植株叶片上述酶活性比只诱导不接种处理高㊂说明BTH 处理

可以诱导番茄增强防御酶活性，降低病情指数，增强对番茄黄化曲叶病的抗性㊂

关键词:　番茄；番茄黄化曲叶病毒；苯并噻二唑；防御酶

中图分类号:　S436.412.1+1 　文献标识码:　A 　文章编号:　1000⁃4440(2013)01⁃0071⁃05

Resistance to tomato yellow leaf curl virus in tomato induced by benzothia⁃diazole YU Li 1,2,　SUN Jin 2,　GUO Shi⁃rong 2,　YAN Jun 1,　ZHU Wei⁃min 1

(1.Institute of Horticulture Research ,Shanghai Academy of Agricultural Sciences /Key Laboratory of Protected Horticulture Technology ,Shanghai 201106,

季诺维也夫

China ;2.College of Horticulture ,Nanjing Agricultural University ,Nanjing 210095,China )

Abstract :　

The resistance to tomato yellow leaf curl virus (TYLCV)induced by benzothiadiazole was detected on re⁃

sistant tomatoes 1479and 2300,and the activities of several defense enzymes of tomato after benzothiadiazole spraying or TYLCV inoculation were determined as well.0.1-2.0mmol /L benzothiadiazole showed an induction of TYLCV resistance,and 0.5mmol /L benzothiadiazole displayed the best effect with induction efficiency of 42.7%.The defense enzymes in to⁃mato seedlings such as superoxide dismutase (SOD ),peroxidase (POD ),polyphenol oxidase (PPO )and phenylalanine amonnialyase (PAL )all increased after benzothiadiazole spraying or TYLCV inoculation,and their activities in tomato trea⁃ted by both spraying benzothiadiazole and TYLCV inoculation rose faster than those treated by benzothiadiazole spraying on⁃ly.It indicated that spraying benzothiadiazole on tomato could enhance the activities of defense enzymes,and reduce the

disease index significantly,resulting in increase of TYLCV resistance.

Key words :　tomato;tomato yellow leaf curl virus;benzothiadiazole;defense enzyme

番茄黄化曲叶病毒病是限制番茄生产的重要病

害之一，由双生病毒科(Geminiviridae)菜豆金花

叶病毒属(Begomovirus )的番茄黄化曲叶病毒(To⁃

mato yellow leaf curl virus,TYLCV)引起，通过烟粉虱(Bemisia tobaci )以持久方式传播㊂近年来随着烟粉虱在世界各地泛滥，番茄黄化曲叶病毒病危害程度不断加重，严重威胁番茄产业的可持续发展㊂苯并噻二唑(Benzothiadiazole,BTH)是一种人

工合成的诱导剂，对番茄黄瓜花叶病毒病[1]㊁番茄枯萎病[2]㊁大麦白粉病[3]㊁菜豆锈病[4]等均有较好

的诱抗效果，但能否诱导番茄产生对番茄黄化曲叶病毒病的抗性则未见国内外有相关报道㊂本研究对此进行了研究，并就产生抗性的部分生理生化机制进行探讨，以期为番茄黄化曲叶病毒病的防治提供理论依据和有效途径㊂

1　材料与方法

1.1　材料

供试毒源为番茄黄化曲叶病毒(Tomato yellow leaf curl virus,TYLCV)，从上海郊区出现典型番茄黄化曲叶病毒病的番茄植株上获得，并在番茄上保持㊂传毒介体为B型烟粉虱，在茄子上饲养㊂易感番茄黄化曲叶病毒病的番茄品种1479㊁2300由上海市农业科学院园艺研究所提供㊂苯并噻二唑(BTH, Bion颗粒剂)由Novartis公司生产㊂

1.2　抗性诱导试验

1.2.1　盆栽试验　番茄1479和番茄2300种子催芽露白后，移入营养土花盆中，置于玻璃温室(25~ 28℃)中生长㊂待3~4片真叶期进行叶面喷雾试验，分别喷施0.01mmol/L㊁0.10mmol/L㊁0.50 mmol/L㊁2.00mmol/L的BTH，对照喷施清水㊂喷雾至叶片上均匀布满液滴为止㊂每个处理15株,3次重复㊂5d后参照Levy等[5]的方法通过烟粉虱接种TYLCV，接种30d后参照Friedmann等[6]的分级标准调查病情，计算病情指数和诱抗效果㊂

病情指数(DI)=∑(发病株数×发病级数)/(调查总株数×最高病级数)×100

诱导效率=(对照平均病情指数-处理平均病情指数)/对照平均病情指数×100%

1.2.2　大棚试验　番茄1479自然生长于大棚中，待4~5片真叶时，喷施0.50mol/L的BTH，对照喷施清水，每个处理15株,3次重复㊂5d后接种带毒烟粉虱，每棵植株上烟粉虱数目30头左右，接种后每5d调查病情，计算病情指数和诱导效率㊂

1.3　BTH和TYLCV对番茄酶活性影响

供试材料为番茄1479,3~4片真叶期，所用BTH浓度为0.50mmol/L㊂设4个处理:(1)CK0，喷施清水，不接种TYLCV;(2)CK1，喷施清水,5d 后接种TYLCV;(3)T0，喷施BTH，不接种TYLCV;

(4)T1，喷施BTH,5d后接种TYLCV㊂分别在喷施后的0d㊁3d㊁5d㊁10d㊁20d㊁30d取样㊂

超氧化物歧化酶(SOD)活性采用Giannopolitis 等[7]方法测定，以抑制氮蓝四唑(NBT)光还原50%为1个酶活性单位(U)㊂过氧化物酶(POD)活性按照Zeng等[8]方法测定，以OD470在1min内增加0.01为1个酶活性单位(U)㊂过氧化氢酶(CAT)活性采用Dhindsa等[9]方法测定，以1min 减少0.1个OD值所需酶量为1个活力单位(U)㊂多酚氧化酶(PPO)活性的测定参照Chen等[10]的方法并作修改，以邻苯二酚为底物，以OD420在1 min内变化0.001为1个酶活力单位(U)㊂苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性的测定参照薛应龙等[11]的方法稍作修改，以OD290在1min内变化0.01为1个酶活力单位(U)㊂

数据用Excel和SPSS软件进行统计分析㊂

2　结果

2.1　BTH对番茄病情指数的影响

由表1可见，用不同浓度的BTH叶面喷雾处理盆栽番茄，除0.01mmol/L外，其他浓度(0.10 mmol/L㊁0.50mmol/L和2.00mmol/L)与对照相比，均表现出了极显著的诱导抗病作用，其中以0.50 mmol/L处理诱导抗病效果最好，番茄1479和番茄2300的诱导效率分别为42.7%和38.4%(表1)㊂表1　不同浓度BTH对盆栽番茄黄化曲叶病毒的诱抗效果Table1　Effect of BTH on the induction of resistance of tomato seedling to tomato yellow leaf curl virus in pot experiment 品种BTH浓度

(mmol/L)病情指数诱导效率

(%) 1479048.7±2.4Aa-

0.0147.1±2.5Aa 3.2

0.1032.2±2.4Bb33.9

寂寞人

0.5027.9±2.8Bb42.7

2.0029.6±2.3Bb39.2

2300046.3±2.9Aa-

0.0145.2±2.6Aa 2.4

0.1032.6±2.4Bb29.6

0.5028.5±2.9Bb38.4

2.0029.3±2.5Bb36.7

同一番茄品种数字后不同大㊁小写字母分别表示在不同BTH浓度处理间达到0.01和0.05水平的差异显著性㊂

用0.50mmol/L的BTH处理大棚番茄1479后5 d接种病毒，接种20d后，病情指数与对照相比有显著差异，诱导效率可达40.6%㊂在接种后第25d诱

导效率达到最大值46.8%，其后诱导效率逐渐降低㊂接种后40d，诱导效率仍有27.9%，且病情指数显著低于对照(表2)㊂由此可知,BTH对番茄黄化曲叶病毒病的诱导抗性有效期可超过40d，说明田间一次施用BTH，就能有效诱导番茄在幼苗期对番茄黄化曲叶病毒病的抗性，达到减缓病情发展的目的㊂

表2　BTH处理对大棚番茄黄化曲叶病毒病病情指数的影响Table2　Effect of BTH on yellow leaf curl virus disease index of to⁃mato seedlings in field experiment

调查时间(d)BTH处理浓度

(mmol/L)病情指数诱导效率

(%)

150 4.6±1.1Aa-

0.50 4.7±0.9Aa-

北部湾新闻

20010.6±1.3Bb-

0.50 6.3±1.5ABa40.6

25037.2±2.4EFe-

0.5019.8±2.7Cc46.8

30046.7±2.5Gg-

0.5026.5±2.4Dd43.3

35051.9±2.5Hh-

0.5035.2±2.4Ee32.2

40058.1±2.7Ii-

0.5041.9±2.6FGf27.9数字后不同大㊁小写字母分别表示0.01和0.05水平的差异显著性㊂2.2　BTH对番茄SOD㊁POD㊁CAT活性的影响如图1所示，番茄1479用BTH诱导后，叶片的SOD活性明显增加㊂用BTH诱导但不接种TYLCV 的番茄，处理后5d酶活性较清水对照和接种对照明显增高,10d后与接种对照已无明显差异，但仍高于清水对照㊂而用BTH诱导并接种TYLCV的番茄SOD活性一直持续增加，在处理第10d时达到顶峰，为清水对照的1.73倍，并始终保持在较高水平，到20d时仍显著高于蒸馏水对照和接种对照㊂说明番茄无论接种TVLCV与否,BTH诱导都能使番茄叶片的SOD活性增加，但诱导后接种病毒可使SOD活性增加更显著㊂

番茄1479用BTH处理，叶片中的POD活性也比清水对照和接种对照增加㊂用BTH诱导但不接种TYLCV的番茄在处理后5d POD活性高于清水对照和接种对照,10d后活性开始低于接种对照，但仍高清水对照,20d后活性与清水对照差异不显著㊂用BTH诱导且接种TYLCV的番茄POD活性在测试期内一

直高于其他处理㊂本研究结果证明了BTH对番茄黄化曲叶病毒病抗性的诱导和番茄叶片POD活性变化有密切正相关关系㊂另外，从图1还可以看出,BTH诱导和TYLCV接种对番茄1479 CAT活性的影响不明显qq之父

㊂

图1　BTH处理和TYLCV接种后番茄叶片SOD㊁POD和CAT活性变化

Fig.1　Changes of SOD,POD and CAT activities in the leaves of tomato after BTH treatment and TYLCV inoculation

2.3　BTH对番茄PPO和PAL活性的影响

由图2可见，番茄1479用BTH诱导后，叶片中PPO活性较清水对照和接种对照明显增加㊂用BTH诱导并接种TYLCV的番茄在诱导前10d与诱

导不接种的处理无显著差异，但显著高于清水对照和接种对照，在BTH诱导10d后，未接种TVLCV的PPO活性开始下降，而用TYLCV接种的PPO活性继续增加，到第30d时仍高于其他处理㊂由此可见,BTH对番茄黄化曲叶病毒病抗性的诱导和番茄叶片PPO活性变化有正相关关系㊂

喷施BTH后，番茄叶片的PAL活性明显增加，第3d时已显著高于清水对照和接种对照㊂用BTH

37珠海振戎公司

诱导但不接种的处理，在前20d酶活性一直稍高于清水对照和接种对照，到第30d时低于接种对照㊂用BTH诱导且接种TYLCV的番茄在接种后PAL活性快速增加，并在处理10d时达到顶峰，为清水对照的2.36倍，并始终保持在较高水平，到30d时仍显著高于蒸馏水对照和接种对照㊂以上结果表明,

BTH喷雾和接种TYLCV处理明显提高了番茄叶片中PAL活性

㊂

图2　BTH处理和TYLCV接种后番茄叶片PPO和PAL活性变化

Fig.2　Changes of PPO and PAL activities in the leaves of tomato after BTH treatment and TYLCV inoculation

3　讨论

诱导植物抗病是利用诱导因子激发植物自身的抗病性，以达到控制植物病害的目的㊂这样既不污染生态环境，又有利于农业的可持续发展㊂化学诱导剂BTH是一种有效的植物抗病诱导剂，能够诱导许多农作物产生抗性㊂Anfoka[1]对番茄植株喷施BTH,7d后通过棉蚜接种黄瓜花叶病毒(CMV⁃Y)，结果接种21d后植株发病率不超过12.5%，而对照发病率已达到91.7%㊂Damelio等[12]对菊花喷施2.4mmol/L的BTH,1周后通过叶蝉接种菊花黄化植原体(CYP)，结果表明BTH可以推迟和减轻菊花发病，接种31d时BTH诱导的病情指数仍然显著低于对照㊂从本研究结果来看,BTH能够诱导番茄幼苗对番茄黄化曲叶病毒病产生明显的抗性，显著降低其病情指数，大棚试验结果验证了该诱导抗性，并证实其有效期可达40d㊂

诱导植物抗性常常是通过酶的催化调节实现的，防御酶活性升高是诱导抗性产生的重要机制之一[13⁃15]㊂本研究结果表明,BTH能诱导番茄叶片中SOD㊁POD㊁PPO和PAL活性的提高，尤其是SOD和PAL活性㊂用BTH诱导并接种TYLCV的番茄酶活性高于单独用BTH诱导或单独接种的处理，其原因可能是幼苗在受到BTH处理后防卫反应已经启动，接种TYLCV使防卫反应进一步加强㊂王莉等[16]研

究发现,BTH可以诱导黄瓜对霜霉病的抗性，有效期可持续41d㊂喷施BTH可以提高PPO㊁PAL的活性，喷施BTH后接种霜霉病菌，两种酶活性较单独诱导或接种明显增加㊂李玉红等[17]研究了BTH处理和霜霉病菌接种对黄瓜叶片SOD㊁POD㊁CAT活性变化，发现BTH处理提高黄瓜叶片中SOD㊁POD的活性，本试验结果与之一致㊂这表明BTH诱导植株产生番茄黄化曲叶病毒病抗性可能与植物体内活性氧代谢㊁酚类物质氧化及木质素合成有关㊂

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(责任编辑：汪恒英)

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