氮素营养调控黄瓜幼苗抗病性的机理研究
摘要：黄瓜枯萎病是由Fusarium oxysporum f. sp. Cucumerinum侵染引起的，对黄瓜的产量和品质具有严重破坏的一种病害。本研究以黄瓜为试验材料，采用温室营养液培养的方法，研究了不同形态氮素营养条件下病原菌侵染对黄瓜植株光合系统和抗氧化系统的影响。结果表明，与铵态氮营养相比，硝态氮处理的黄瓜幼苗抗病性明显提高，对光合系统的损伤则明显缓解和降低。另一方面，硝态氮处理的黄瓜幼苗株在受到病原菌侵染之后，植株体内的抗氧化酶活系统被激活，活性氧的积累被延缓，从而降低了对植株细胞膜的伤害。综上所述，相比于铵态氮营养，硝态氮更有利于黄瓜幼苗的生长和抗病，而这种较强的抗病能力与其自身的抗氧化系统的激活是密切相关的。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言2
1 材料与方法2
1.1 植株材料2
1.2 测定项目2
1.2.1红外热像仪对叶片温度的测定3
1.2.2 丙二醛含量测定3
1.2.3 同步测定净光合速率和荧光参数3
1.2.2 活性氧含量的测定3
1.2.5抗氧化酶活性的测定4
1.2.6活性氧组织化学染色4
1.3数据统计分析4
2 结果与分析5
2.1不同氮素形态及病原菌侵染对黄瓜叶片温度和伤害的影响5
2.2不同氮素形态及病原菌侵染对黄瓜叶片净光合作用和电子传递速率的影响2.3不同氮素形态及病原菌侵染对黄瓜根系及叶片活性氧积累的影响6
2.4不同氮素形态及病原菌侵染对黄瓜根系及叶片抗氧化酶活性的影响5
3 讨论9
4 结论10
参考文献11
氮素营养调控黄瓜幼苗抗病性的机理研究
引言
目前,应用于枯萎病的防治方法最多的是生物防治和化学防治。化学防治主要是利用化学农药等对种子或者苗床消毒等，只能较短时间内控制病害发生，长期使用则会污染环境并且影响人体健康，并不能有效根治 (Raupach 2000)。采用农业生物防治方法比如选育抗性品种、间作、嫁接、生防
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
菌的筛选等，实用性强但实际应用中则费时费力，对技术要求较高(Cao et al. 2011)。通过无公害的方式对尖孢镰刀菌进行防治具有非常重要的意义，之前研究表明，矿质营养元素除了在植物的生长发育过程中参与重要的过程，在植物的抗病过程中也有很重要的作用。如氮素营养可以通过影响植物和病原菌互作关系，从而影响病害的发生，适量的氮肥使用量会增加植物的抗病能力(郭衍银 et al. 2003; 杨秀娟 et al. 2011)。
不同形态氮素营养能够影响植株的生理代谢过程,如植株生长，酶活性,光合速率,呼吸速率,水分平衡以及信号途径等,从而影响植株病害的发生。同时，氮素也可以影响植株体内的代谢活动，参与酚类物质的合成，与植物的抗病能力密切相关。据报道，硝态氮营养对病原菌的抑制作用在番茄，豌豆根腐病，甜菜冠腐病等，而铵态氮营养则被报道可以抑制烟草，草莓的黑根腐病以及水稻稻癌病等的病原菌(Huber and Graham 1999)。不同形态的氮素营养能够调节植株的代谢过程,影响病原菌的生长发育及其毒素分泌,改变根际环境,最终影响病害的发生。
在病原菌侵染植物体之后，植物会产生一系列的防御机制，如病原相关蛋白的产生，植保素等的产生，细胞壁的保卫作用以及植物体内酶活性的变化。植物体内氧化水平以及酶活性的变化在植物的抗性反应中起着非常重要的作用。有研究表明，植物在受到外界环境胁迫时，自身的氧化还原系统会遭到破坏，这种氧化还原的失衡会对植物体造成伤害.国内外许多学者发现小麦、大豆、黄瓜、烟草、水稻等多种植物在感染病原菌后,体内活性氧代谢以及相应的细胞内防御酶系系统发生改变,并且这些变化可能与植物的抗病性相关(蔚丽珍 et al. 2010)。有研究表明黄瓜对枯萎病的抗病性与体内抗氧化酶的活性相关(邹龙斌 2000)，目前已有大量报道关于植物体内抗性酶活与抗性的关系，但是对于抗氧化防御系列在氮素形态影响黄瓜枯萎病抗病性的作用尚未广泛研究，本文主要针对在不同氮素营养形态条件下，FOC侵染对黄瓜体内的抗氧化能力的影响以及植物抗性反应，以期可以在黄瓜枯萎病的抗病机理方面取得进一步发展。
1材料与方法
1.1 植株材料与培养方法
黄瓜品种选用津春4号,先将黄瓜种子用适当浓度的过氧化氢浸泡半小时后，再用温水清洗干净，然后播种在含有石英砂的育苗盘中,等到幼苗的第一片真叶展开时，移栽到1000ml的生长杯中（避光处理），转移时用海绵包裹，使每个生长杯中含有一颗黄瓜幼苗。在黄瓜幼苗生长阶段先用1/4浓度的Hoagland营养液缓苗4天之后改用1/2浓度的Hoagland营养液,使之培养4天后再转移至全营养液中培养，直至黄瓜幼苗第三片真叶完全展开，改用不同形态氮素营养处理,供氮形态分别为硝态氮(供氮形态为Ca(NO3)2)和铵态氮(供氮形态为(NH4)2SO4)。此外,在营养液中应添加适量的CaC03粉末以维持营养液中的pH维持稳定。营养液每3天更换一次,且保持营养液24h通气。
营养液配方选用Hoagland营养液：2.5mmol L1 (NH4)2SO4 或 Ca(NO3)2, 1.0mmol L1 KH2PO4, 2.0 mmol L1 MgSO4, 0.96μmol L1 ZnSO4, 0.4μmol L1 CuSO4, 35.8 μmol L1 FeEDTA, 2.5 mmol L1 K2SO4, 11.4 μmol L1 MnCl2,
57.8 μmol L1 H3BO3, 0.48μmol L1 H2MnO4。
病原菌的培养与接菌方法：病原菌为大学植物营养系菌种保藏室中的尖孢镰刀菌黄瓜专化型菌（Fusarium oxysporum f.sp. cucumerinum，FOC）。养菌过程中，将FOC接种在准备好的PDA培养基上,在培养箱中28°C恒温培养，等待大概一周左右让菌丝张满平板之后，将病原菌菌丝用无菌水刮下来,于摇床上震荡8天之后用四层纱布过滤，制得孢子悬液。接菌过程中，将黄瓜根系浸在浓度为107孢子/ml的孢子悬液中2h,然后再将黄瓜植株移栽到上述的塑料盆中进行培养。
黄瓜植株生长4周后进行接菌处理,实验分为四个处理：A，未接菌的按态氮植株；N,未接菌的硝态氮植株；AP, 接菌的按态氮植株；NP，接菌的硝态氮植株
1.2 测定项目
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言2
1 材料与方法2
1.1 植株材料2
1.2 测定项目2
1.2.1红外热像仪对叶片温度的测定3
1.2.2 丙二醛含量测定3
1.2.3 同步测定净光合速率和荧光参数3
1.2.2 活性氧含量的测定3
1.2.5抗氧化酶活性的测定4
1.2.6活性氧组织化学染色4
1.3数据统计分析4
2 结果与分析5
2.1不同氮素形态及病原菌侵染对黄瓜叶片温度和伤害的影响5
2.2不同氮素形态及病原菌侵染对黄瓜叶片净光合作用和电子传递速率的影响2.3不同氮素形态及病原菌侵染对黄瓜根系及叶片活性氧积累的影响6
2.4不同氮素形态及病原菌侵染对黄瓜根系及叶片抗氧化酶活性的影响5
3 讨论9
4 结论10
参考文献11
氮素营养调控黄瓜幼苗抗病性的机理研究
引言
目前,应用于枯萎病的防治方法最多的是生物防治和化学防治。化学防治主要是利用化学农药等对种子或者苗床消毒等，只能较短时间内控制病害发生，长期使用则会污染环境并且影响人体健康，并不能有效根治 (Raupach 2000)。采用农业生物防治方法比如选育抗性品种、间作、嫁接、生防
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
菌的筛选等，实用性强但实际应用中则费时费力，对技术要求较高(Cao et al. 2011)。通过无公害的方式对尖孢镰刀菌进行防治具有非常重要的意义，之前研究表明，矿质营养元素除了在植物的生长发育过程中参与重要的过程，在植物的抗病过程中也有很重要的作用。如氮素营养可以通过影响植物和病原菌互作关系，从而影响病害的发生，适量的氮肥使用量会增加植物的抗病能力(郭衍银 et al. 2003; 杨秀娟 et al. 2011)。
不同形态氮素营养能够影响植株的生理代谢过程,如植株生长，酶活性,光合速率,呼吸速率,水分平衡以及信号途径等,从而影响植株病害的发生。同时，氮素也可以影响植株体内的代谢活动，参与酚类物质的合成，与植物的抗病能力密切相关。据报道，硝态氮营养对病原菌的抑制作用在番茄，豌豆根腐病，甜菜冠腐病等，而铵态氮营养则被报道可以抑制烟草，草莓的黑根腐病以及水稻稻癌病等的病原菌(Huber and Graham 1999)。不同形态的氮素营养能够调节植株的代谢过程,影响病原菌的生长发育及其毒素分泌,改变根际环境,最终影响病害的发生。
在病原菌侵染植物体之后，植物会产生一系列的防御机制，如病原相关蛋白的产生，植保素等的产生，细胞壁的保卫作用以及植物体内酶活性的变化。植物体内氧化水平以及酶活性的变化在植物的抗性反应中起着非常重要的作用。有研究表明，植物在受到外界环境胁迫时，自身的氧化还原系统会遭到破坏，这种氧化还原的失衡会对植物体造成伤害.国内外许多学者发现小麦、大豆、黄瓜、烟草、水稻等多种植物在感染病原菌后,体内活性氧代谢以及相应的细胞内防御酶系系统发生改变,并且这些变化可能与植物的抗病性相关(蔚丽珍 et al. 2010)。有研究表明黄瓜对枯萎病的抗病性与体内抗氧化酶的活性相关(邹龙斌 2000)，目前已有大量报道关于植物体内抗性酶活与抗性的关系，但是对于抗氧化防御系列在氮素形态影响黄瓜枯萎病抗病性的作用尚未广泛研究，本文主要针对在不同氮素营养形态条件下，FOC侵染对黄瓜体内的抗氧化能力的影响以及植物抗性反应，以期可以在黄瓜枯萎病的抗病机理方面取得进一步发展。
1材料与方法
1.1 植株材料与培养方法
黄瓜品种选用津春4号,先将黄瓜种子用适当浓度的过氧化氢浸泡半小时后，再用温水清洗干净，然后播种在含有石英砂的育苗盘中,等到幼苗的第一片真叶展开时，移栽到1000ml的生长杯中（避光处理），转移时用海绵包裹，使每个生长杯中含有一颗黄瓜幼苗。在黄瓜幼苗生长阶段先用1/4浓度的Hoagland营养液缓苗4天之后改用1/2浓度的Hoagland营养液,使之培养4天后再转移至全营养液中培养，直至黄瓜幼苗第三片真叶完全展开，改用不同形态氮素营养处理,供氮形态分别为硝态氮(供氮形态为Ca(NO3)2)和铵态氮(供氮形态为(NH4)2SO4)。此外,在营养液中应添加适量的CaC03粉末以维持营养液中的pH维持稳定。营养液每3天更换一次,且保持营养液24h通气。
营养液配方选用Hoagland营养液：2.5mmol L1 (NH4)2SO4 或 Ca(NO3)2, 1.0mmol L1 KH2PO4, 2.0 mmol L1 MgSO4, 0.96μmol L1 ZnSO4, 0.4μmol L1 CuSO4, 35.8 μmol L1 FeEDTA, 2.5 mmol L1 K2SO4, 11.4 μmol L1 MnCl2,
57.8 μmol L1 H3BO3, 0.48μmol L1 H2MnO4。
病原菌的培养与接菌方法：病原菌为大学植物营养系菌种保藏室中的尖孢镰刀菌黄瓜专化型菌（Fusarium oxysporum f.sp. cucumerinum，FOC）。养菌过程中，将FOC接种在准备好的PDA培养基上,在培养箱中28°C恒温培养，等待大概一周左右让菌丝张满平板之后，将病原菌菌丝用无菌水刮下来,于摇床上震荡8天之后用四层纱布过滤，制得孢子悬液。接菌过程中，将黄瓜根系浸在浓度为107孢子/ml的孢子悬液中2h,然后再将黄瓜植株移栽到上述的塑料盆中进行培养。
黄瓜植株生长4周后进行接菌处理,实验分为四个处理：A，未接菌的按态氮植株；N,未接菌的硝态氮植株；AP, 接菌的按态氮植株；NP，接菌的硝态氮植株
1.2 测定项目
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