超敏蛋白、S—诱抗素诱导香蕉苗抗性的研究

黎健才　张爱华　曹靓婧等

摘 要 研究了超敏蛋白与S-诱抗素5个浓度与3种施用方法诱导香蕉苗抗病能力，结果表明：超敏蛋白与S-诱抗素都能促进香蕉幼苗生长，增加株高、茎粗及叶绿素含量，提高POD、SOD活性，降低丙二醛含量，从而提高了植株抗性。在所有处理中，稀释200倍效果处理最佳，400倍处理其次，且效果随稀释倍数增加而减小，使用超敏蛋白与S-诱抗素处理均高于清水处理；不同的施用方法，超敏蛋白采用喷雾诱导效果最好，而S-诱抗素各种施用方法效果差异不显著。

关键词 超敏蛋白 ；S-诱抗素 ；香蕉 ；抗性

中图分类号 S668.1

Abstract The paper studies the messenger and trans-abscisic acid five concentrations， three kinds of application methods Induced banana seedlings resistance， The results showed that both the messenger and trans-abscisic acid can promote banana seedling growth， for example， increasing height， stem diameter and chlorophyll content， improving POD， SOD activity and decreasing MDA content， thereby increasing plant resistance. All treatments， diluted 200-fold effect is the best one， then followed by 400 times， and the effect increases with the dilution factor decreases， the treatment used of messenger and trans-abscisic acid were higher than the water treatment； On the condition of different application methods， messenger treatments played best if it was sprayed， trans-abscisic acid treatments are all the same.

Key words messenger ； trans-abscisic acid ； banana ； resistance

香蕉是热带亚热带地区广泛种植的经济作物。近10多年来，香蕉种植的规模化、集中化程度越来越高，香蕉复种的现象也越来越普遍，导致香蕉病虫害严重，产量及品质下降。对于有效控制病虫害大面积发生，除使用农药外，诱导香蕉抗性也是一个热门的课题。一些研究认为植物受到病原物的感染后会引起植物细胞壁的修饰，主要表现在木质化过程加强[1]、胼胝质的沉积[2]、胶质体和侵填体的产生[3]，以及一种富含羟脯氨酸的糖蛋白的含量增加[4]等方面。据Adam等[5]的研究报道，诱导抗病性使植物代谢物质发生改变，从而引起植物体内各种生理生化变化，主要包括植物保卫素的产生和积累、活性氧迸发[6-8]、植物防御酶系的变化[9]以及病程相关蛋白的积累[10]等等。据彭金英，黄刃平[11]的研究发现，诱导抗病性要靠多种防卫基因的诱导表达和产物的协调作用才能有效地抵抗病原物的侵染。在多数情况下，防卫基因表达是诱导信号刺激后，经分子识别和信号转导作用于基因结构中相应调控元件的结果[12]。目前，关于研究植物诱导抗性的试验与相关理论以及超敏蛋白与S-诱抗素的相关研究很多，但诱导香蕉抗性的研究还比较少。

超敏蛋白（Messenger）是Wei等[12]1992年首先从梨火疫病菌中分离出并定名的，是由植物病原细菌产生的蛋白激发子开发成的一种农用生物技术产品，据美国伊甸生物技术公司的报道，超敏蛋白是作为一种信号物质和植物表面接触后所产生的信号传入植物体内起生长调节作用。诱发的信号能够活化疏通植物的多种信号传导系统，这种信号通过细胞内和细胞间的连续传递，使转录和翻译不断增强，从而激活植物多种防卫基因表达，合成抗性相关酶类和利于植物生长的生物活性物质，最终表现出抵御病虫侵染能力和减轻病虫危害的生物效应，并增强了植物健壮生长发育的机能[13-14]。喷施一定浓度的超敏蛋白溶液，可提高辣椒植株抗逆能力[15]，防治番茄叶霉病，防效达70 %左右[16]，对黄瓜霜霉病也有很高的防治效果[17]，可激发植物抵御病虫侵染，减轻其危害，并增强植物生长发育，保护环境和减少农药的污染[18-21]。提高蔬菜对某些真菌和细菌病害的诱导抗性[21-22]，促进大田烟草生长发育[23]，有效防治烟草花叶病毒（Tobacco mosaic virus， TMV）[24]。

S-诱抗素（S-ABA）又名脱落酸，是一种高效植物生长调节剂，与生长素、赤霉素、细胞分裂素、乙烯利并列为世界公认的五大类天然植物生长调节物质[25]。S-诱抗素是平衡植物内源激素和有关生长活性物质代谢的关键因子，具有促进植物平衡吸收水、肥和协调体内代谢的能力，可有效调控植物的根、冠比和营养生长与生殖生长，对提高农作物的品质、产量具有重要作用，可有效激活植物体内抗逆免疫系统。研究证明，喷施一定浓度S-诱抗素，黄瓜[26]、水稻[27]、花生[28]、番茄[29]可提高产量、防治病害，番茄最高可降低病害达35.6 %，降低叶片蒸腾失水速率[30]，增加叶重与叶绿素含量[31]，提高棉花抗逆性能，改善棉花品质[32]；用一定浓度S-诱抗素蘸根能提高枣树、杏树等苗木的成活率[33]。

本试验通过研究超敏蛋白与S-诱抗素对香蕉幼苗生长的影响，了解超敏蛋白与S-诱抗素在香蕉幼苗上的实际效果，可为超敏蛋白与S-诱抗素在香蕉大田生产中应用提供一定的科学依据，同时，在进一步了解超敏蛋白与S-诱抗素增强作物抗性，促进作物生长相关情况的基础上，积累经验和数据，对免疫法的技术和效果进行实际的检验，开辟预防为主的控病措施，找出其使用方法和技术，广泛地提高抗性，促进香蕉苗的良好生长和发育，抵抗各种不利环境条件和因素，为香蕉苗的健康优质栽培提供的依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 供试香蕉品种

供试香蕉品种为巴西蕉，四叶期移栽至营养杯（34×37 mm）。

1.1.2 诱导剂

超敏蛋白由美国伊甸生物科技公司湖南农大哥科技开发有限公司中国总经销提供。S-诱抗素采用四川龙蟒公司生产。

1.1.3 试验地点

海南乐东香蕉枯萎病研究所温室大棚。

1.2 方法

1.2.1 试验方法

分别准确称取0.9、1.8、4.5、9 g的3 %超敏蛋白与S-诱抗素分别溶于1 800 mL超纯水中，待其完全溶解，即配成0.05 %（2 000倍）、0.1 %（1 000倍）、0.25 %（400倍）、0.5 %（200倍）浓度的超敏蛋白溶液与S-诱抗素溶液，以清水做参照，现用现配。每一个浓度均采用喷雾、灌根+喷雾（简称喷灌）、灌根的方式对香蕉苗进行试验。

每10 d对香蕉幼苗使用1次，共使用3次。每个浓度每种使用方式20株。停药60 d后，在各浓度各施用方法处理过的香蕉苗中随机挑选5株苗测定株高、茎粗、叶绿素含量、SOD活性、POD活性及丙二醛含量。分别取各浓度各施用方法的香蕉苗叶片，将样品混匀后分成均匀的3份，用蒸馏水冲洗并于纱布上晾干水分，置于-70 ℃超低温冰箱保存备用。测定丙二醛含量、POD、SOD活性，测定方法参考李合生（2 000）的方法。

1.2.2 数据分析及处理

用Excel进行数据处理，采用SARS9.0进行显著性分析。

2 结果与分析

2.1 超敏蛋白对香蕉苗抗性的影响

2.1.1 不同浓度超敏蛋白对香蕉苗形态指标的影响

通过对香蕉苗形态指标进行测量。结果表明，使用超敏蛋白的处理均较不使用的处理效果明显（见表1）。不同浓度超敏蛋白都能明显的促进株高、茎粗及叶绿素含量的增加，且随着施用浓度的降低而效果下降。株高处理在1 000倍时加剧下降，与叶绿素含量变化相同，茎粗则从400倍开始急剧下降。

2.1.2 不同浓度超敏蛋白不同施用方式对香蕉苗生理指标的影响

由表2可知SOD活性随着超敏蛋白浓度降低而降低，200倍处理与其余处理差异显著，400倍处理与1 000倍、2 000倍、清水处理差异显著（表2）。

POD活性有随着超敏蛋白浓度降低而降低的趋势，使用超敏蛋白处理与清水处理均差异显著，但使用超敏蛋白的4个不同浓度处理差异不显著。

丙二醛含量则随着超敏蛋白浓度降低而有增加的趋势，浓度越高，含量越低。

2.1.3 不同施用方法对香蕉苗抗性的影响

通过数据整理，如表3所示。表3表明不同的施用方法对SOD、株高、茎粗及叶绿素含量影响不大。喷雾对POD活性效果最好，而灌根能增加植株丙二醛含量。

2.2 S-诱抗素对香蕉苗抗性的影响

2.2.1 对香蕉苗生长的影响

使用S-诱抗素对香蕉苗进行试验，结果如表4所示。由表4可知，随着施用S-诱抗素浓度的降低，香蕉苗的株高、茎粗及叶绿素含量随之下降。株高与叶绿素含量减小从1 000倍处理时变化增大；茎粗则从400倍处理加剧下降。

2.2.2 对香蕉苗生理指标的影响

S-诱抗素对香蕉苗试验后，采集样品进行分析，结果如表5所示。从表5可知，随着S-诱抗素浓度降低，丙二醛含量增加，清水处理丙二醛含量最高；SOD活性与POD活性则逐渐减小，SOD活性从400倍开始下降趋势增强，POD活性在200倍处理最高，与其余处理差异显著，清水处理最低。

2.2.3 不同施用方法对香蕉苗抗性的影响

对S-诱抗素不同浓度的施用方法进行比较，如表6所示。由表6可知，不同施用方法对植株叶绿素含量、丙二醛含量、SOD活性及POD活性效果差异不显著；为了增加植株的株高与茎粗，选用灌根效果较好。

3 结论

不同施用浓度条件与施用方法，超敏蛋白与S-诱抗素都能显著的促进植物生长发育，增强广泛的抗性，促进株高、茎粗、叶绿素含量的增加，促进POD、SOD活性的增加，促进丙二醛含量的下降，且具有相同的趋势。最佳施用浓度为200倍，由于400倍在大多指标中都与200倍不显著，2 000倍液与清水不显著，因此实际生产中，考虑成本因素，推荐用400倍液，有效使用范围为200-1 000倍液。超敏蛋白采用喷雾方式效果最好，所以，在施用方法中推荐喷雾法；S-诱抗素综合3种施用方式的指标显著性、平均值、大田使用效率等，灌溉为最佳施用方法。

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