【壳寡糖】激活植物防御系统，有效防治向日葵锈病

向日葵锈病（Puccinia henlianthi Schw.）是由向日葵柄锈菌引起的、发生在向日葵的病害。

主要为害叶片、叶柄、茎秆、葵盘等部位，在其上形成铁锈般的孢子堆。首先在下部叶片发病，逐渐向上蔓延，最后达到葵盘和苞叶。

向日葵锈病是向日葵上的主要病害之一，在世界各国均有发生，在中国以黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古等省发生较重。

向日葵锈病大发生时，严重地块几乎颗粒无收。感染了向日葵锈病的向日葵种子，其大小、重量和含油量都显著降低，皮壳率增高。

利用诱导剂激活植物的抗病防卫反应，是防治植物病害的一种很好的途径。

壳寡糖作为一种诱抗剂片段在植物中可作为早期信息分子，能激活植物的防御系统。

本实验用寡糖处理向日葵幼苗，对其病情与相对防效、诱导后叶片防御酶系，叶片细胞病程相关蛋白及细胞壁物质、向日葵活性氧代谢的变化进行了测定，并观察了寡糖诱导后向日葵抗锈病超微结构，以揭示寡糖诱导抗锈病的机理。

实验结果表明：

1.用稀释浓度为50、100、300、500、800倍寡糖液喷施向日葵幼苗，抗性均有提高，稀释100倍寡糖液诱导效果最佳。

2.经不同稀释倍数寡糖处理的植株叶片内苯丙氨酸解氨酶（PAL）、多酚氧化酶（PPO）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性均有不同程度提高，100倍浓度诱导效果最好。

3.寡糖处理后，向日葵叶片中β-1，3—葡聚糖酶，几丁质酶的活性均升高。木质素及富含羟脯氨酸蛋白（HRGP）含量也诱导增强。同时，在寡糖处理后接种病原菌的向日葵叶片中，β-1，3—葡聚糖酶及细胞壁物质被诱导合成，且合成量均较单独寡糖处理与单独接种锈菌要高。

4.在寡糖诱导后一段时间超氧阴离子自由基O2—产生速率、过氧化氢H2O2含量明显上升，O2—在3h达到高峰；H2O2在3h到6h均处于较高水平，6h达到最高峰。原位染色反应也显示O2—和H2O2在3～6h积累明显。说明寡糖诱导可以导致向日葵植株活性氧的早期积累。

5.寡糖诱导处理后有部分夏胞子向内凹陷，萌发受到抑制。寄主细胞对于病原菌的侵入产生了防卫反应结构和物质。表现为寄主细胞壁加厚，染色加深，寄主细胞壁下产生黑色物质沉积；吸器壁加厚，吸器外间质变宽，部分吸器畸形坏死；细胞器变形、空泡化，最终寄主细胞解体、坏死。

通过用寡糖诱导处理向日葵幼苗，对接种锈菌的幼苗病情指数与相对防效的测定，筛选寡糖最佳诱导浓度及最佳诱导时间。结果表明：100倍浓度寡糖诱导有较好的防效；寡糖诱导向日葵的最佳时间在接菌前1～2 天，2天效果最佳。

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