6-磷酸-海藻糖对普通菜豆籽粒产量和镰孢菌枯萎病抗性的影响

摘要：

6-磷酸-海藻糖是调控植物生长发育和响应胁迫的重要信号分子.为研究6-磷酸-海藻糖调控普通菜豆生长发育和抗病反应的功能,采用外源6-磷酸-海藻糖溶液喷施方法,揭示其对普通菜豆籽粒产量和镰孢菌枯萎病抗性的影响.结果表明,龙饭豆1号和红芸豆的百粒质量分别达到42.7 g和43.2 g,分别比对照(蒸馏水)提高18.6％和20.7％,产量可达2250.5 kg/hm2和2549.6 kg/hm2,分别提高14.5％和19.2％.6-磷酸-海藻糖处理后,普通菜豆叶片可溶性糖类含量显著提升,红芸豆海藻糖、葡萄糖、蔗糖和淀粉水平最高,分别达37.4 nmol/g、4.3μmol/g、5.5μmol/g、3.6μmol/g;龙饭豆1号果糖含量最高,达到8.4μmol/g.龙饭豆1号叶片净光合速率、胞间CO2浓度和蒸腾速率最高,分别达到18.6、249.6、6.5μmol/(m2·s),红芸豆气孔导度最大,达0.57μmol/(m2·s).外源6-磷酸-海藻糖的喷施促进了植株生长发育和碳水化合物的合成,同时显著提高叶片光合效率,促进营养物质向籽粒转运.此外,接菌48 h后,6-磷酸-海藻糖处理的菜豆根中防御因子活性或含量达到最高,过氧化物酶活性、超氧化物歧化酶活性和苯丙氨酸解氨酶活性分别达到78.3、32.9、0.054 nk at/mg,H2O2含量达到0.33 ng/mg.PR1、PR2、PR5基因的相对表达量达到最高,分别为接种0 h基因表达量的8.3、13.2、9.4倍.接菌28 d后植株发病级别显著低于对照,仅为4.2.综上,6-磷酸-海藻糖可能通过调节可溶性糖含量、叶片光合效率促进产量提升,通过诱导植物防御因子的表达激活寄主抗病性.

关键词：普通菜豆、6-磷酸-海藻糖、籽粒产量、镰孢菌枯萎病抗性、生理分析、防御基因表达

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分类号：S529(豆类作物)

资助基金：中央引导地方科技发展专项;现代农业产业技术体系;辽宁省农业科学院学科建设专项;国家自然科学基金

在线出版日期：2023-02-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：91-97