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为探究菜豆(Phaseolus vulgaris L.)细菌性叶斑病抗性机制,研究人员开展病原菌鉴定、基因型抗性评价及防御机制分析。从土耳其多地菜豆分离到 Psp、Xap、Pss,抗性基因型在非亲和互作中激活 H?O?、木质素等防御物质积累,为抗病育种提供依据。
菜豆(Phaseolus vulgaris L.)因其重要经济价值和高营养价值成为全球广泛种植的蔬菜之一。本研究旨在:(i)从土耳其不同地区栽培的菜豆植株中分离并鉴定丁香假单胞菌菜豆致病变种(Pseudomonas syringae pv. phaseolicola, Psp)、菜豆黄单胞菌菜豆致病变种(Xanthomonas axonopodis pv. phaseoli, Xap)和丁香假单胞菌丁香致病变种(P. syringae pv. syringae, Pss);(ii)评价菜豆基因型对上述病原菌代表菌株的抗性;(iii)通过生化、组织化学及显微研究解析菜豆基因型抗性相关的防御机制。研究利用生化分析、微生物鉴定系统(MIS)及血清学(ELISA)检测对病原菌进行鉴定。结果表明,Psp、Xap 和 Pss 菌株在土耳其安纳托利亚中部、爱琴海、马尔马拉和地中海地区栽培的菜豆植株中普遍存在。研究明确了菜豆基因型对不同地区病原菌菌株的病害反应。组织化学和生化分析显示,在亲和与非亲和互作过程中,作为阻止病原菌扩展关键机制的活性氧(H?2O2)及木质素、酚类物质、胼胝质和植物抗毒素等次生代谢物在菜豆基因型中发生积累。对供试细菌具有抗性或耐受性的菜豆植株细胞,在非亲和互作中激活了植物抗毒素合成以及 H?O?、木质素、胼胝质和酚类物质在细胞壁积累等防御机制。抗性与这些机制之间呈现强相关性,且非亲和互作中这些机制的响应相较于亲和互作更为迅速和广泛。将本研究结果整合到育种计划中,可加速培育对细菌性叶斑病病原菌具有持久抗性的菜豆品种。