科研产出
钙对枳生长发育及柑橘溃疡病抗性的影响
《中国农业科学 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[背景]柑橘溃疡病是由柑橘黄单胞杆菌柑橘致病变种(Xanthomonas citri subsp.citri,Xcc)引起的细菌性病害,可侵染枝、叶、果,危害几乎所有的柑橘主栽品种.前期对湖南省39个柑橘园的调查结果显示柑橘果园土壤酸化和交换性钙缺乏严重,叶片中均存在钙缺乏现象.钙是植物所需大量元素之一,钙缺乏会造成植物营养失衡,生长势下降,植物免疫水平受影响.然而,钙元素对柑橘溃疡病抗性的影响尚不明确.[目的]分析对柑橘溃疡病敏感的枳(Poncirus trifoliata)在不同钙浓度处理下叶片注射接种Xcc后的致病差异,探讨钙在Xcc侵染枳叶片过程中的作用.[方法]采用沙培法对枳实生苗进行0、0.75、3、30 mmo1·L-1钙浓度处理,分别测定枳生长期的生物量、叶绿素a和b浓度、根系和叶片钙元素含量、观察根系活性氧(ROS)的产生和胼胝质沉积,并分析枳叶片接种Xcc后细胞壁合成相关基因及免疫途径相关基因诱导表达变化特征.[结果]以3 mmol·L-1钙处理为对照,0、0.75和30 mmol·L-1钙处理后,枳地上部和地下部生长发育均受抑制,叶绿素a和b浓度降低;根系与叶片中的钙含量与外源钙施加量成正比;不同钙浓度处理后根系中产生ROS和胼胝质沉积,在3 mmol·L-1处理时达到最大值;枳叶片接种Xcc后,随着钙浓度增加,叶片症状逐渐减轻,但Xcc的生长量无明显差异;相较于3 mmol·L-1处理,参与细胞壁合成相关基因PtCESA4在0 mmol·L-1处理下受Xcc诱导先上调表达后下调表达,在30 mmol·L-1处理下受Xcc诱导上调表达,PtPME和PtFLA在0 mmol·L-1处理下受Xcc诱导下调表达,在30 mmol·L-1处理下受Xcc诱导上调表达;叶片接种Xcc 0、2、4、6 dpi后免疫途径相关基因PtGSL、PtGST1、PtWRKY22在30 mmol·L-1处理下受Xcc诱导表达水平高于0和3 mmol·L-1处理.[结论]钙缺乏和过量均会影响枳生长发育,引起叶片失绿,根系产生ROS和胼胝质沉积均有所减少.施钙后接种Xcc,叶片表面的感病症状明显减弱,但菌含量与对照无显著差异.钙可能通过调控细胞壁合成相关基因促使细胞壁增厚,从而抑制Xcc突破叶片表皮形成典型症状.
关键词： 柑橘溃疡病 柑橘黄单胞杆菌柑橘致病变种 钙 枳 免疫
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