條斑紫菜Pyropia yezoensis赤腐病抗性綜合評價指標的構建.pdf

1、條斑紫菜（Pyropiayezoensis）是世界上產(chǎn)值最高的海藻之一，僅日本、韓國、中國三國的年產(chǎn)值就超過20億美元。然而，近年來紫菜養(yǎng)殖海區(qū)頻繁出現(xiàn)的病害、爛菜現(xiàn)象，造成嚴重的經(jīng)濟損失。國內外學者從環(huán)境生態(tài)學、病原學、病害的預防、監(jiān)測和紫菜本身的狀態(tài)等多個角度進行了研究，但至今尚未發(fā)現(xiàn)有效的解決方法。本研究在前人的基礎上，通過分析條斑紫菜正常生長和紫菜腐霉侵染條件下，抗病有關的生理生化指標的變化，從生理生化水平較為系統(tǒng)的研究了紫菜腐

2、霉侵染引起的紫菜抗病性的變化，運用生物統(tǒng)計學原理，通過主成分分析，構建了能夠用于條斑紫菜抗病性評價的綜合指標，為條斑紫菜抗病品系的篩選提供理論依據(jù)，為探討條斑紫菜抗病機制提供參考。
　　1.條斑紫菜抗病相關的生理生化指標的測定
　　研究了紫菜腐霉侵染對條斑紫菜葉狀體防御性物質脯氨酸(Pro)，保護性酶類苯丙氨酸轉氨酶(PAL)、多酚氧化酶(PPO)，防御信號活性氧(ROS)、細胞損傷指示性物質丙二醛(MDA)及熒光動力學參數(shù)

3、，在不同時間點(0、1、3、5、7、9d)的變化。實驗結果表明:紫菜腐霉侵染能夠打破細胞ROS的動態(tài)平衡，引起ROS含量極顯著增加(P＜0.01)，進而影響細胞滲透壓平衡，表現(xiàn)為Pro含量極顯著增加(P＜0.01)，并導致細胞內保護酶類PAL和PPO活性極顯著增加（P＜0.01），并且ROS積累引起細胞膜脂過氧化，MDA含量發(fā)生極顯著變化（P＜0.01）。紫菜腐霉侵染引起的條斑紫菜熒光動力學參數(shù)的分析表明:紫菜腐霉侵染導致PSⅡ最大量子

4、效率Fv/Fm顯著降低，導致PSⅡ反應中心受到破壞，阻礙了電子傳遞，YⅡ下降，光能捕獲效率降低，因此，用于光合作用的電子減少，機體為了保護自身，不得不將過量的能量以熱耗散形式散發(fā)出去，NPQ值顯著上升。由此推測條斑紫菜葉狀體對紫菜腐霉侵染的生理響應過程為:紫菜腐霉侵染引起藻體ROS含量積累上升，積累的ROS激活機體防御系統(tǒng)，Pro含量增加以調節(jié)細胞滲透平衡;同時積累的ROS激活細胞內保護酶類，PAL和PPO的活性增強。并且迅速積累的RO

5、S引起細胞損傷，導致細胞膜脂過氧化，產(chǎn)生并積累MDA。另外，2）瞬間積累的ROS產(chǎn)生極大氧脅迫，破壞了機體的光合器官結構的完整性，影響植物光合作用的順利進行，導致熒光動力學參數(shù)的變化。本實驗為全面了解條斑紫菜防御紫菜腐霉侵染的機制奠定了基礎，同時為后續(xù)條斑紫菜赤腐病抗性品系的選育提供了理論指導。
　　2.條斑紫菜赤腐病抗性評價綜合指標的構建
　　我們分析了條斑紫菜抗病有關的生理生化指標在紫菜腐霉侵染過程中的變化情況。研究結果

6、表明，抗病有關的生理生化指標(ROS、MDA、Pro、PAL、PPO、NPQ、Qp、Fm/Fv、YⅡ)與紫菜腐霉侵染的時間有顯著相關(P＜0.05)，有一定隨侵染時間增加的趨勢。因此本研究選取測定方便、廣泛存在且隨紫菜腐霉侵染時間有顯著變化的抗病有關的生理生化指標，通過主成分分析，構建用于評價條斑紫菜對紫菜腐霉抗性的綜合指標表達式，即:Z=0.12*zPro-0.12*zMDA+0.18*zROS+0.24*zPAL+0.19*zPPO

7、+0.14*zFv/Fm+0.17*zYⅡ-0.07*zqP-0.05*zNPQ。
　　3.條斑紫菜不同品系對紫菜腐霉侵染的抗性評價
　　我們研究了實驗室常用5個條斑紫菜養(yǎng)殖品系對紫菜腐霉侵染抗性的相對強弱?？剐栽u價是通過對生長條件一致、狀態(tài)良好的等量的5個品系材料加入相同濃度的紫菜腐霉孢子，充分感染后(9d)，測定抗病相關的生理生化指標的變化，然后利用已經(jīng)構建的條斑紫菜赤腐病抗性評價綜合指標，對5個實驗品系的抗病性進行定量