甜瓜抗枯萎病机制解析:抗氧化酶系统与基因表达调控的关键作用

【字体: 时间:2025年07月11日 来源:Journal of Plant Biochemistry and Biotechnology 1.6

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  为解决甜瓜枯萎病(FOM)抗性机制复杂、品种选育困难的问题,来自印度的研究人员通过分析5种甜瓜基因型对FOM感染的生化响应,发现野生甜瓜(WM)在接种14天后表现出最强的SOD(224.92 U/g FW)、POD(5.42 μmoles/min/g FW)活性和cmPRX-2基因(9.03倍)上调,为抗病育种提供了分子标记。

  

当尖孢镰刀菌甜瓜专化型(Fusarium oxysporum f. sp. melonis, FOM)侵染甜瓜时,一场精妙的分子防御战在根系打响。研究人员发现,抗病基因型野生甜瓜(WM)和脆瓜(SM)展现出惊人的抗氧化能力——WM在接种后14天(DAI)时,超氧化物歧化酶(SOD)活性飙升至224.92单位/克鲜重,同时过氧化物酶(POD)以每分钟5.42微摩尔四愈创木酚的效率清除有害物质。更有趣的是,苯丙氨酸解氨酶(PAL)在SM中产生0.208微克/小时/克鲜重的t-肉桂酸,像化学盾牌般抵御病原体。

分子侦探们还捕捉到关键基因的"战斗宣言":cmPRX-2基因表达量暴增9.03倍,过氧化氢酶(CAT)基因上调4.36倍,这些变化与生化指标完美同步。相比之下,易感品种 Punjab Sunehri 的病情严重度高达80%,其防御系统显然慢了半拍。这项研究不仅揭示了甜瓜用"酶武器库"(SOD/CAT/POD/PPO)和"基因开关"(PAL/cmPRX)对抗真菌入侵的智慧,更为培育抗FOM新品种提供了精准的分子靶标。

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