摘要：牡丹紅斑病是牡丹發(fā)生最為普遍的病害之一。本試驗選用抗性牡丹品種魯菏紅和易感牡丹品種趙粉作為材料，研究牡丹經(jīng)枝霉菌侵染互作過程中不同抗性牡丹品種抗氧化酶活性的變化。試驗發(fā)現(xiàn)，魯菏紅與趙粉相比，發(fā)病較輕。二者的抗氧化酶（SOD、CAT、POD、PPO）活性變化趨勢相似，均為先升高后下降，但在不同的品種中抗氧化酶活性變化的幅度和時間不同。在魯菏紅葉內(nèi)抗氧化酶活性高，處理后上升快，下降緩慢，而在趙粉中則相反。特別是POD活性，魯菏紅在48 h達(dá)到高峰，比對照上升331.2%；而趙粉在72 h達(dá)到最高，比對照升高225.5%。以上結(jié)果表明，SOD、POD、CAT和PPO活性變化大小可作為衡量牡丹對紅斑病抗性強(qiáng)弱的指標(biāo)。

關(guān)鍵詞：牡丹；牡丹紅斑?。豢寡趸?；牡丹枝孢霉

中圖分類號： S685.110.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號：1002-1302（2015）10-0228-02

牡丹（Paeonia suffruticosa Andr.）是我國十大傳統(tǒng)名花之一，被譽(yù)為“花中之王”。牡丹不但欣賞價值高，還是名貴的中藥材。牡丹籽油因其營養(yǎng)豐富，又有醫(yī)療保健作用，被專家稱為“世界上最好的油”[1]。因此，牡丹栽培面積不斷增加。隨著栽培面積的擴(kuò)大，其病害也逐年加重。據(jù)調(diào)查，國內(nèi)牡丹病害有20多種[2]，其中牡丹紅斑病，也叫霉病、輪斑病，是牡丹上發(fā)生最為普遍的病害之一，由牡丹枝孢霉（Cladosporium paeoniae Pass.）侵染引起[3]，主要危害部位為葉片。受害牡丹植株長勢衰弱，花色衰退，嚴(yán)重時甚至死亡，引起牡丹品質(zhì)差、苗木產(chǎn)量低，造成了重大經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重影響了牡丹產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)牡丹不同品種間抗病性存在很大差異[3-4]，開發(fā)利用抗病品種是實現(xiàn)病害可持續(xù)控制的有效途徑之一。現(xiàn)在的研究多集中于病原菌的分離和鑒定，對于牡丹受病原菌侵染后的生理生化的變化研究較少[5-6]，而研究牡丹與病原菌互作過程中生理生化的變化，最易揭示牡丹的抗病本質(zhì)。本試驗對不同抗病性的牡丹品種在牡丹-牡丹枝孢霉互作過程中的抗氧化酶活性變化進(jìn)行研究，為抗病品種的選育提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料的培養(yǎng)及處理

本試驗選用抗性牡丹品種魯菏紅和易感品種趙粉，在2013年秋季從山東菏澤購入，栽入花盆（45 cm × 32 cm）中，埋入大田越冬。2014年3月中旬移入溫室，溫室溫度20～30 ℃。常規(guī)澆水、施肥管理，植株生長良好。

牡丹枝霉菌為筆者所在實驗室從病葉上分離并鑒定的菌種。在PDA培養(yǎng)基上培養(yǎng)，25 ℃黑暗培養(yǎng)10 d，待菌落直徑約6 cm時，用毛刷將病原孢子刷下，用無菌水配制成3.5×106 個/mL的孢子懸浮液。選取長勢一致的植株，采用無創(chuàng)傷接種，用噴霧法將菌液噴至葉片的正反面至滴水為止。參照吳玉柱等的方法[7]，微型噴霧器噴霧保濕3 d，對照用無菌水噴施。分別于接種病原菌后的0 h（處理前）、12、24、48、72、120 h 取樣，于09：00取材取牡丹枝條倒2、3葉，進(jìn)行相關(guān)生理指標(biāo)的測定。

1.2 生理指標(biāo)的測定方法

超氧化物歧化酶（SOD）及過氧化物酶（POD）活性的測定均參照劉家堯等的方法[8]；過氧化氫酶（CAT）和多酚氧化酶（PPO）活性測定均參照郝再彬等的方法[9]。

1.3 發(fā)病情況統(tǒng)計方法

在病原菌處理10 d后統(tǒng)計牡丹發(fā)病情況，染病率=發(fā)病葉片數(shù)/調(diào)查的總?cè)~片數(shù)×100%，以染病率來表示不同品種的抗病情況。

數(shù)據(jù)使用Excel處理，用SAS 8.1數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同牡丹品種的發(fā)病情況

趙粉、魯荷紅噴施病原菌后，均有病斑的出現(xiàn)，但出現(xiàn)的時間不同，趙粉3 d有小斑點出現(xiàn)，而魯荷紅5 d才開始出現(xiàn)小斑點。10 d后統(tǒng)計發(fā)病情況（表1），可知發(fā)病程度有顯著差異，趙粉的發(fā)病率為69.0%，而魯菏紅為39.2%，說明魯菏紅對紅斑病的抗性高于趙粉。

2.2 牡丹-枝孢霉互作過程中葉片SOD活性變化

SOD是在植物活性氧（ROS）清除系統(tǒng)中第一個發(fā)揮作用的重要抗氧化酶，能將O-2 · 歧化成H2O2和O2。從圖1看出，2個牡丹品種經(jīng)病原菌侵染后SOD活性先上升后下降，變化的時間和幅度不同。魯菏紅處理后在24 h有高峰的出現(xiàn)，比對照提高45.1%，隨后開始下降，但仍高于對照。而趙粉在48 h達(dá)到高峰，比對照提高38.7%，之后又迅速下降。

2.3 牡丹-枝孢霉互作過程中葉片CAT活性變化

在生物體內(nèi)CAT負(fù)責(zé)清除細(xì)胞內(nèi)的過氧化氫，使之分解生成氧和水，防止膜脂過氧化，使細(xì)胞免遭過氧化氫的毒害。從圖2可以看出，不同品種牡丹-枝孢霉處理后，CAT活性變化一致，均在24 h到達(dá)最高峰，魯菏紅、趙粉分別上升81.7%和88.3%，隨后下降，但趙粉的下降速度比魯菏紅要快，降低了對H2O2的清除能力。

2.4 牡丹-枝孢霉互作過程中葉片POD活性變化

POD是逆境條件下的關(guān)鍵防御酶，能清除自由基，特別是在植物的抗病中發(fā)揮作用。由圖3可知，魯菏紅牡丹枝孢霉處理后，POD活性在24 h時顯著升高，在48 h時達(dá)到最大值，比對照上升331.2%；隨后緩慢下降。趙粉在72 h達(dá)到最高，比對照升高225.5%。

2.5 牡丹-枝孢霉互作過程中葉片PPO活性變化

PPO參與了木質(zhì)素前體的聚合作用，與植物抗病性密切相關(guān)。從圖4可以看出，魯菏紅經(jīng)病原菌處理后，PPO活性不斷升高，在120 h稍有下降；而趙粉處理后，PPO活性升高緩慢，在72 h后迅速下降。

3 討論

病原和寄主植物在相互作用的過程中，植物表現(xiàn)出相當(dāng)大的潛力來防御外來病原物的侵襲，進(jìn)而產(chǎn)生一系列的生理生化反應(yīng)[10]，其中植物生理生化的變化一直是抗病性研究的熱點問題，但牡丹受病原菌侵染后的生理變化研究較少。本研究中無論是抗性品種魯菏紅還是感性品種趙粉，在枝孢霉菌處理后抗氧化酶活性的變化趨勢基本相似，均表現(xiàn)出先上升后下降的趨勢，但不同的酶類及不同品種上升到高峰的時間和幅度不同。魯菏紅中的SOD活性在24 h出現(xiàn)高峰，隨后下降，趙粉在48 h出現(xiàn)高峰，但魯菏紅中SOD活性顯著高于趙粉。對于POD活性，魯菏紅在48 h出現(xiàn)高峰，而趙粉在72 h有高峰的出現(xiàn)，活性遠(yuǎn)高于趙粉。對于CAT和PPO活性，魯菏紅和趙粉高峰的時間相同，但魯菏紅升高的幅度大于趙粉，而趙粉活性的下降大于魯菏紅。總的來看，抗性品種魯菏紅抗氧化酶活性上升快，活性高，下降緩慢，而感病品種趙粉酶活性上升稍慢一些，上升幅度低，相對于魯菏紅下降較快。由于魯菏紅的發(fā)病率低于趙粉，這說明抗病性的強(qiáng)弱與酶活性的高低有密切的關(guān)系。endprint

牡丹受到柱孢菌的侵染后SOD活性也有升高再下降的趨勢[6]，接種Fusarium spp.和Rhizoctonia后，具有較強(qiáng)抗病性的水稻秧苗SOD活性明顯上升，高峰出現(xiàn)較早[11]。近年來，多項研究表明CAT參與了植物的抗病性，抗病的可能機(jī)制還不太清楚，可能在生物侵染的早期，將H2O2分解為O2，觸發(fā)苯甲酸，生成水楊酸，啟動了植物的系統(tǒng)抗性（systemic ac quired resistance，SAR），增強(qiáng)抗病性。POD酶催化合成的木質(zhì)素是細(xì)胞壁的主要成分，是抵抗病原菌入侵的重要屏障[12]，木質(zhì)素的含量可能與抗病性有關(guān)[15]。本試驗中，2個牡丹品種的酶活性差異非常明顯，抗性品種POD活性變化比感病品種活性高，與王鳳敏等研究大白菜感染甘藍(lán)鏈格孢的結(jié)果[13]相似。有研究發(fā)現(xiàn)，真菌感染后植株P(guān)PO 活性增強(qiáng)，與抗病密切相關(guān)[14]，且抗性品系的總酚量和PPO活性都要比敏感性品系高。

以上結(jié)果表明，牡丹-枝胞霉抗性的大小與抗氧化酶活性密切相關(guān)，SOD、POD、CAT和PPO活性變化大小均可作為衡量牡丹抗性大小指標(biāo)的依據(jù)，可為培育抗病牡丹新品種提供理論指導(dǎo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]周海梅，馬錦琦，苗春雨，等. 牡丹籽油的理化指標(biāo)和脂肪酸成分分析[J]. 中國油脂，2009，34（7）：72-74.

[2]李 麗. 山東地區(qū)芍藥病害調(diào)查及主要真菌性病害的病原鑒定[D]. 泰安：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)，2014：12-14.

[3]吳玉柱，季延平，劉 慇，等. 牡丹紅斑病的研究[J]. 林業(yè)科學(xué)研究，2005，18（6）：711-716.

[4]段瑛瑜. 菏澤地區(qū)牡丹病害調(diào)查和控制技術(shù)研究[D]. 南京：南京林業(yè)大學(xué)，2008：4-9.

[5]康業(yè)斌，商鴻生，成玉梅. 牡丹病害及其固有的化學(xué)抗病物質(zhì)研究進(jìn)展[J]. 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2005，33（增刊1）：247-249.

[6]楊德翠，鄭國生. 柱枝孢葉斑病侵染對牡丹生理特性的影響[J]. 北方園藝，2014（1）：57-61.

[7]吳玉柱，季延平，劉 慇，等. 牡丹紅斑病發(fā)病規(guī)律的觀察[J]. 中國森林病蟲，2004，23（5）：6-10.

[8]劉家堯，劉 新. 植物生理學(xué)實驗教程[M]. 北京：高等教育出版社，2010：195-204.

[9]郝再彬，蒼 晶，徐 仲. 植物生理實驗技術(shù)[M]. 哈爾濱：哈爾濱出版社，2002：202-212.

[10]蔣選利，李振岐，康振生. 過氧化物酶與植物抗病性研究進(jìn)展[J]. 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2001，29（6）：124-129.

[11]王雅平，劉伊強(qiáng)，施 磊，等. 小麥對赤霉病抗性不同品種的SOD活性[J]. 植物生理學(xué)報，1993，19（4）：353-358.

[12]Lewis N G，Yamamoto E. Lignin：occurrence，biogenesis and biodegradation[J]. Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology，1990，41：455-496.

[13]王風(fēng)敏，張魯剛，劉 靜，等. 春夏大白菜黑斑病病原鑒定和抗性鑒定方法比較[J]. 植物保護(hù)學(xué)報，2007，34（6）：614-618.

[14]Thygesen P W，Dry I B，Robinson S P. Polyphenol oxidase in potato[J]. Plant Physiology，1995，109（2）：525-531.郭愛華. 非洲紫羅蘭原生質(zhì)體制備條件優(yōu)化[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，43（10）：230-232.endprint