作物杂志,2025, 第2期: 123–127 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2025.02.017

• 生理生化·植物营养·栽培耕作 • 上一篇    下一篇

向日葵应对列当寄生的生理响应差异性研究

邸娜1(), 郑喜清1, 王靖1, 韩海军2(), 李娜2   

  1. 1河套学院农学系,015000,内蒙古巴彦淖尔
    2内蒙古巴彦淖尔市现代农牧业事业发展中心,015000,内蒙古巴彦淖尔
  • 收稿日期:2024-08-20 修回日期:2024-11-05 出版日期:2025-04-15 发布日期:2025-04-16
  • 通讯作者: 韩海军
  • 作者简介:邸娜,主要从事植物逆境生理相关研究,E-mail:370526637@qq.com
  • 基金资助:
    内蒙古自治区高等学校科学研究项目(NJZY21186);河套学院科学研究项目(HYZY202003)

Study on the Difference of Physiological Response of Sunflower to Broomrape Parasitism

Di Na1(), Zheng Xiqing1, Wang Jing1, Han Haijun2(), Li Na2   

  1. 1Department of Agriculture, Hetao College, Bayannur 015000, Inner Mongolia, China
    2Inner Mongolia Bayannur City Modern Agriculture and Animal Husbandry Development Center, Bayannur 015000, Inner Mongolia, China
  • Received:2024-08-20 Revised:2024-11-05 Online:2025-04-15 Published:2025-04-16
  • Contact: Han Haijun

摘要:

向日葵列当已成为限制向日葵产业健康发展的关键问题。以不同列当抗性的向日葵幼苗为试验材料,测定列当寄生条件下向日葵H2O2和丙二醛(MDA)含量以及过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)的活性,探明不同列当抗性向日葵品种应对列当侵染时的响应差异。结果表明,列当寄生使向日葵幼苗体内的H2O2和MDA含量均提高,且感列当向日葵品种(3638C)的增加幅度大于耐列当品种(SH363-M)和抗列当品种(TP-3313),活性氧胁迫更严重;随着列当寄生时间延长,CAT、POD、SOD活性均呈现先增加后降低趋势,且酶活性的增加幅度整体表现为TP-3313>SH363-M>3638C。

关键词: 向日葵, 向日葵列当, H2O2, MDA, 抗氧化酶活性

Abstract:

At present, Orobanche cumana Wallr. has become a key issue restricting the healthy development of sunflower industry. Using sunflower varieties with different resistance to broomrape as test materials, the contents of H2O2, malondialdehyde (MDA) and the activitie of enzymes including catalase (CAT), peroxidase (POD) and superoxide dismutase (SOD) were determined to identify the difference resistance level of different sunflower varieties to respond broomrapes infecting. The results showed that the contents of H2O2 and MDA were raised in sunflower seedlings infected with broomrapes, the increase of sensitive variety (3638C) was greater than those of tolerant variety (SH363-M) and resistant variety (TP-3313), and the reactive oxygen stress was even more severe. With the extension of parasitic time, CAT, POD and SOD activities showed a trend of increasing first and then decreasing, and the overall increase range of enzyme activity was TP-3313 > SH363- M > 3638C.

Key words: Sunflower, Orobanche cumana, H2O2, MDA, Antioxidant enzyme activity

图1

不同向日葵品种的列当寄生率 不同小写字母表示处理在P < 0.05水平差异显著,下同。

图2

列当寄生对向日葵H2O2含量的影响

图3

列当寄生对向日葵MDA含量的影响

图4

列当寄生对向日葵CAT活性的影响

图5

列当寄生对向日葵POD活性的影响

图6

列当寄生对向日葵SOD活性的影响

[1] 王鑫. 巴彦淖尔市向日葵产业发展问题研究. 天津:天津农学院, 2021.
[2] 朱孔艳, 韩升才, 赵榕, 等. 中国向日葵生产、消费现状与前景. 农业展望, 2023, 19(7):64-71.
[3] 闻金光, 李素萍, 郭树春, 等. 我国向日葵种业的建立与发展. 中国种业, 2022(2):28-32.
[4] 白晓瑞. 我国向日葵生产比较优势分析. 辽宁农业科学, 2022(2):87-89.
[5] 李磊, 高慧. 内蒙古地区向日葵主要病虫害防治技术. 特种经济动植物, 2023, 26(10):134-136.
[6] 乔益民, 于海峰, 包海柱. 内蒙古向日葵种业发展现状及面临挑战分析. 现代农业, 2022(3):80-82.
[7] 吴文龙, 姜翠兰, 黄兆峰, 等. 我国向日葵列当发生危害现状调查. 植物保护, 2020, 46(3):266-273.
[8] 赵世杰, 苍晶. 植物生理学实验指导. 北京: 中国农业出版社, 2016:225-236.
[9] 王存孝. 竹笋中过氧化氢含量测定方法的研究. 现代食品, 2020(21):167-169.
[10] 韩玉珍, 张学琴. 植物生理学实验指导. 北京: 科学出版社, 2021.
[11] 王努. 水稻白叶枯病菌katExoocatBxoo基因在过氧化氢(H2O2)抗性和毒性中的功能分析. 北京: 中国农业科学院, 2013.
[12] Cerny M, Habanova H, Berka M, et al. Hydrogen peroxide: its role in plant biology and crosstalk with signalling networks. International Journal of Molecular Sciences, 2018, 19(9):2812.
[13] 高宇, 徐春莹, 王丹, 等. NaCl预处理对盐胁迫下水稻H2O2含量和过氧化氢酶活力的影响. 安徽农业科学, 2014, 42(36):12814-12815,12828.
[14] 高红明, 吴晓霞, 张彪, 等. Na2CO3胁迫下星星草幼苗活性氧及保护酶活性的变化. 植物研究, 2006, 26(3):308-312.
[15] 贺军民, 佘小平, 孟朝妮, 等. UV-B辐射引起的绿豆幼苗叶片Rubisco量降低与H2O2含量升高有关. 植物生理与分子生物学学报, 2004, 30(3):291-296.
[16] 王娟, 李德全. 水分胁迫对玉米根系AsA-GSH循环及H2O2含量的影响. 中国生态农业学报, 2002, 10(2):98-100.
[17] Tan Y A, Bai L X, Xiao L B, et al. Herbivore stress by Lygus lucorum inducing protective activity and MDA content on different cotton varieties. Cotton Science, 2010, 22(5):479-485.
[18] 朱孔艳, 韩升才, 赵榕, 等. 中国向日葵生产、消费现状与前景. 农业展望, 2023, 19(7):64-71.
[19] 付远, 叶良, 徐燕梅, 等. 盐胁迫对春茄6号茄子幼苗叶面积及生理生化指标的影响. 现代农业科技, 2024(9):46-50.
[20] 于婵, 张依琳, 李秋莹, 等. 盐碱胁迫对牛至种子萌发和幼苗生理生化特性的影响. 草地学报, 2024, 32(6):1882-1892.
[21] 陈思意, 李军建, 殷雅欣, 等. 低温胁迫抑制桐花树幼苗光合作用的生理机制. 生态学杂志,(2024-05-24)[2024-08-01]. http://kns.cnki.net/kcms/detail/21.1148.q.20240509.1835.006.html.
[22] 周秋钰, 李静雯, 张爱慧, 等. 西瓜枯萎病不同接种方法致病效果与病理变化分析. 现代园艺, 2022, 45(9):81-82,90.
[23] 张毅笑. 弯管列当寄生对向日葵生长影响的机制研究. 北京: 中国农业科学院, 2022.
[24] Waszczak C, Carmody M, Kangasjärvi J. Reactive oxygen species in plant signaling. Annual Review of Plant Biology, 2018,69:209-236.
[25] He A, Dean J M, Lodhi I J. Peroxisomes as cellular adaptors to metabolic and environmental stress. Trends in Cell Biology, 2021, 31(8):656-670.
[26] Nath M, Bhatt D, Prasad R, et al. Reactive oxygen species generation-scavenging and signaling during plant-arbuscular mycorrhizal and Piriformospora indica interaction under stress condition. Frontiers in Plant Science, 2016,7:1574.
[27] 李雪梅, 何兴元, 张利红, 等. 紫外辐射对菜豆不同叶位叶片光合及保护酶活性的影响. 生态学杂志, 2006, 25(5):517-520.
[28] 张默靖, 李美佳, 君睿红, 等. 列当寄生对不同品种向日葵幼苗生长及抗氧化酶活性的影响. 西北植物学报, 2013, 33(7):1403-1408.
[29] Forman H J, Maiorino M, Ursini F. Signaling functions of reactive oxygen species. Biochemistry, 2010, 49(5):835-842.
[1] 张之为, 孙学桃, 解国华, 王斐羽, 张宇宽, 杜磊, 赵君, 张键. 不同浓度甲氧咪草烟处理对向日葵列当寄生的影响[J]. 作物杂志, 2024, (6): 226–231
[2] 刘春晖, 杜瑞霞, 王永行, 杨钦方, 单飞彪, 胥福勋, 赵宇新, 陈舒舒, 刘伟. 气象因子与向日葵DUS测试测量型性状的关系[J]. 作物杂志, 2024, (3): 156–162
[3] 杜超, 李军, 王刚, 邬雪瑞, 任志远, 张俊峰, 包海柱, 温埃清. 河套灌区中度盐碱地高垄覆膜滴灌对向日葵生长及水分利用的影响[J]. 作物杂志, 2024, (1): 111–116
[4] 吕增帅, 董红业, 王鹏, 段维, 刘胜利, 柳延涛. 向日葵除草剂抗性机制及育种研究应用进展[J]. 作物杂志, 2024, (1): 16–22
[5] 窦维泽, 姜雯, 冯艺川, 金卓, 全雪丽, 吴松权. 过氧化氢诱导膜荚黄芪不定根毛蕊异黄酮葡萄糖苷积累的转录组分析[J]. 作物杂志, 2024, (1): 48–56
[6] 吴胜, 段玉, 张婷婷, 安昊, 张君, 梁俊梅, 张胜. 食葵干物质积累、转运和产量的关系以及对水氮互作的响应[J]. 作物杂志, 2023, (6): 243–251
[7] 李鹤鹏, 张匀华, 孟庆林, 马立功, 于洪涛, 李海燕, 李易初, 刘佳, 石凤梅, 杨帆, 刘亮. 向日葵盘腐型菌核病诱抗剂筛选及超敏蛋白应用技术研究[J]. 作物杂志, 2023, (6): 257–260
[8] 凌一波, 王斌杰, 胡一民, 海那尔·毛地热合曼, 陈年来. 向日葵干物质转运及产量形成对密度与行距的响应[J]. 作物杂志, 2023, (5): 197–203
[9] 依兵, 刘金刚, 宋殿秀, 王德兴, 赵明珠, 刘晓宏, 孙恩玉, 崔良基. 干旱地区向日葵与谷子间作的土地生产力及种间竞争力的研究[J]. 作物杂志, 2023, (5): 219–223
[10] 朱孔艳, 韩升才, 赵榕, 温玉洁, 胡昊驰, 乔益民, 卢佳锋, 曹凯, 许政晗, 包海柱, 高聚林. 向日葵籽粒拮抗核盘菌的内生菌分离筛选及鉴定[J]. 作物杂志, 2023, (5): 280–284
[11] 贾秀苹, 卯旭辉, 梁根生, 刘润萍, 刘风, 王兴珍. 向日葵抗盐碱生理生化机制与生长发育特性分析[J]. 作物杂志, 2022, (5): 146–152
[12] 刘继霞, 山军建, 王平. 不同花色观赏向日葵杂交后代主要观赏性状遗传规律研究[J]. 作物杂志, 2022, (5): 56–61
[13] 崔亚男, 张曼, 张朋磊, 刘兵, 郝西, 臧秀旺. H2O2对吸胀冷害下花生种子萌发的影响[J]. 作物杂志, 2022, (4): 236–241
[14] 周菲. 向日葵HaLACS7基因的生物信息学和表达分析[J]. 作物杂志, 2022, (3): 104–108
[15] 魏晓凯, 景延秋, 何佶弦, 顾会战, 雷强, 俞世康, 张启莉, 李俊举. 外源亚精胺对烤烟幼苗干旱胁迫的缓解效应研究[J]. 作物杂志, 2022, (3): 143–148
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