叶片涂施茉莉酸对玉米幼苗防御反应的时间和浓度效应

摘要：

茉莉酸足环境胁迫下植物产生防御反应的重要信号物质,但它发挥生理作用的时间和浓度效应以及该效应在叶片和根系中差异性并不清楚.该文以‘高油115'玉米(Zea mays)为材料,采用4种浓度(1、2.5、5和10mmol·L-1)的外源茉莉酸溶液涂施玉米幼苗叶片,在3～48 h的不同时间内跟踪测定叶片和根系中的直接防御物质(丁布(DIMBOA)和总酚)含量及其合成调控基因(Bxl、Bx9和PAL)、直接防御蛋白调控基因(PR-1、PR-2a和MPI)和间接防御物质挥发物调控基因(FPS和TPS)表达的动态变化.结果表明,外源茉莉酸处理对玉米叶和根系的化学防御反应具有显著的时间和浓度效应.茉莉酸处理玉米叶片后3～6 h就能诱导叶片中Bx9和PAL基因的表达,使得丁布和总酚的含量显著增加,且与处理浓度有呈正比的趋势,随后诱导作用逐渐减弱;茉莉酸处理还能明显诱导叶片中PR-2a和MPI基因的表达,诱导作用分别持续到24和48 h;在处理后3～6 h内,高浓度茉莉酸处理对挥发物调摔基因FPS表达起诱导作用,而低浓度茉莉酸则对TPS基因的表达起诱导作用.此外,茉莉酸处理玉米叶片还能间接影响到根系的防御反应,但大部分检测指标表明间接诱导作用丰要出现在处理后期(24～48h).例如,在处理后48 h,茉莉酸能系统增加根系中直接防御物质丁布和总酚的含量,增强根系中防御相关基因PR-2a、MPI、FPS和TPS的表达,并有随荣莉酸处理浓度的增加而增强的趋势.可见,外源茉莉酸叶片涂施玉米幼苗对根系的间接诱导作用不如对叶片的直接诱导作用强;叶片启动防御反应的时间较根系早;随着处理浓度的增加,茉莉酸对叶片和根系中防御反应的诱导作用有增强的趋势.

关键词：玉米、茉莉酸、诱导防御、时间和浓度效应

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分类号：S51;TS2

资助基金：国家自然科学基金30470335和30770402;广东省自然科学基金E039254和06025813

在线出版日期：2009-08-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：812-823