不同抗性茄子根系分泌物代谢组分变化与抗黄萎病的关系

茄子黄萎病是一种从根部系统侵染的典型的土传病害，连作条件下普遍发生，严重影响茄子产量。根系分泌物是土传病原菌根际活性和有关微生物的能源动力，探讨不同抗性茄子根系分泌物代谢组分变化与抗黄萎病的关系，对揭示蔬菜作物抗病生理机制具有重要的科学意义。本课题以不同抗病类型（高抗、中等、感病）的茄子品种为研究对象，通过茄子根系分泌物生化特性及其对黄萎病抗性的研究，明确抗病品种、感病品种在根系分泌物生化组成上的差异，阐明茄子根系分泌物代谢组分变化与抗黄萎病的关系，明确特异性活性成分的化学性质和分泌规律；验证主要活性成分对黄萎菌直接的化感作用和对土壤微生物及酶活性的间接化感作用；探讨主要活性成分对茄子生长发育及抗黄萎病相关基因表达的影响。阐明高抗根系分泌物在抵御土传病原菌上的生化特性和抑菌机制。为全面揭示蔬菜植物抗土传病害的机制提供化感理论基础，为开发利用活性物质防病技术提供参考。

茄子黄萎病是一种从根部系统侵染的土传病害，因而，根系分泌物性质必然会影响黄萎病的发生与否。目前关于茄子根系分泌物生化组成与黄萎病发生的关系还未被人们揭示，对茄子抗土传病害的生物化学途径缺乏一定的认识。本研究以根系分泌物的化感作用理论为指导，探讨不同抗性茄子品种在根系分泌物生化组成上的差异，阐明茄子根系分泌物代谢组分变化与抗黄萎病的关系，探明根系分泌物中特异性活性成分在抵御土传病原菌上的生化特性和抑菌机制，这对全面揭示蔬菜植物抗土传病害机制、开发利用化感物质防病技术都具有重要的科学意义。试验选择不同抗性茄子为试材，经人工接菌鉴定后筛选出3种典型材料（抗病类型S.tor，耐病类型LY，感病类型XL）为研究对象。开展了茄子抗病性与体内生理生化指标、土壤微生物指标、土壤酶活性指标的相关性分析，在此基础上，开展了茄子根系分泌物对黄萎菌的化感作用试验，结果表明，抗病品种S. tor根系分泌物对黄萎菌生长的抑制作用最强，作用时间最长。采用气质联用（GC-MS）技术对根系分泌物的生化组成进行鉴定，试验结果表明，不同抗性茄子在黄萎菌胁迫下，根系分泌物的组成成分及相对含量均发生变化，通过比较分析，明确了根系分泌物中与抗黄萎病特性相关的活性成分是：月桂醇、2,4-二叔丁基苯酚、2,6-二叔丁基苯醌、邻苯二甲酸二丁酯，明确了主要活性成分的分泌特点、相对含量及变化规律。采用模拟试验方法，将主要活性物质配制成不同浓度溶液，验证其对茄子黄萎菌、茄子幼苗生长及生理的化感作用，以及活性成分对茄子根际土壤理化性质、土壤微生物、土壤酶活性的影响。结果表明，适宜浓度条件下活性成分对茄子黄萎菌具有显著的抑制作用、对茄子生长和生理具有显著的改善作用、对茄子根际土壤生态环境具有良好的调节作用。利用分子生物学手段，选择与茄子抗黄萎病相关的基因StoVe1、StPMEI、StLEA1、StLEA2，分析这4个基因在不同抗感品种间的表达差异，同时验证化感物质邻苯二甲酸二丁酯对这4个基因表达的影响。结果表明，不同抗感茄子品种中，只有在抗病类型的根系中发现抗黄萎病相关基因的表达，在黄萎菌胁迫下，表达量明显高于非胁迫的处理。并且，在黄萎菌侵染初期这些基因表达量最高。邻苯二甲酸二丁酯对黄萎菌胁迫下StLEA2基因的表达有显著的诱导作用，随着胁迫表达量增强。该结果对揭示抗性茄子根系分泌物抗黄萎病的分子机制具有重要的意义。