Page 194 - 《广西植物》2024年第5期

９ ８ ２ 广 西 植 物 ４４ 卷
ａｎａｌｙｓｉｓ ｉｎ Ｉｓａｔｉｓ ｉｎｄｉｇｏｔｉｃａ ａｆｔｅｒ ｉｎｆｅｃｔｉｏｎ ｆｏｒ ０ꎬ ７ꎬ １４ꎬ ２１ ｄ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｅｒｅ ａｓ ｆｏｌｌｏｗｓ: (１) Ａｆｔｅｒ ｉｎｏｃｕｌａｔｉｏｎ ｆｏｒ ０ꎬ
７ꎬ １４ꎬ ２１ ｄ ｗｉｔｈ Ｐｌａｓｍｏｄｉｏｐｈｏｒａ ｂｒａｓｓｉｃａｅꎬ Ｉｓａｔｉｓ ｉｎｄｉｇｏｔｉｃａ ｓｈｏｗｅｄ ｃｌｕｂ ｒｏｏｔ ｇｒａｄｅｓ ｉｎ ０ꎬ １ꎬ ３ꎬ ａｎｄ ５ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙꎬ
ｎｏｔａｂｌｙꎬ ｃｏｒｔｉｃａｌ ｉｎｖａｓｉｏｎ ｏｃｃｕｒｒｅｄ ｏｎ ７ ｄ. (２) Ｗｈｅｎ Ｐｌａｓｍｏｄｉｏｐｈｏｒａ ｂｒａｓｓｉｃａｅ ｅｘｐｏｓｅｄ ｌａｓｔｉｎｇ １４ ｄ ｌａｔｅｒꎬ ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔｓ
ｏｆ ｓｏｌｕｂｌｅ ｐｒｏｔｅｉｎ ａｎｄ ｍａｌｏｎｄｉａｌｄｅｈｙｄｅꎬ ａｌｏｎｇ ｗｉｔｈ ｓｕｐｅｒｏｘｉｄｅ ｄｉｓｍｕｔａｓｅꎬ ｐｅｒｏｘｉｄａｓｅꎬ ｐｏｌｙｐｈｅｎｏｌ ｏｘｉｄａｓｅ ａｎｄ ｃａｔａｌａｓｅ
ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ｉｎ Ｉｓａｔｉｓ ｉｎｄｉｇｏｔｉｃａ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｔｏ ｃｏｎｔｒｏｌ ｇｒｏｕｐ ａｔ ｔｉｍｅ ｄｅｐｅｎｄｅｄ ｍａｎｎｅｒ. (３) Ａ ｔｏｔａｌ ｏｆ
１６１ ａｌｋａｌｏｉｄｓ ｗｅｒｅ ｄｅｔｅｃｔｅｄ ｉｎ ｍｅｔａｂｏｌｏｍｉｃｓꎬ ａｍｏｎｇ ｔｈｏｓｅ ａｌｋａｌｏｉｄｓꎬ ｉｎｄｏｌｅｓ ｗｅｒｅ ｎｏｔｉｃｅｄ ａｓ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ａｂｕｎｄａｎｔ
ｆｏｒｍ. Ｔｈｅｒｅ ｗｅｒｅ １６ꎬ １７ ａｎｄ ３９ ｄｉｓｃｒｉｍｉｎａｔｉｎｇ ｍｅｔａｂｏｌｉｔｅｓ ｈａｄ ｂｅｅｎ ｓｐｏｔｔｅｄ ａｆｔｅｒ ｉｎｆｅｃｔｅｄ ｗｉｔｈ Ｐｌａｓｍｏｄｉｏｐｈｏｒａ ｂｒａｓｓｉｃａｅ
ｆｏｒ ７ꎬ １４ꎬ ２１ ｄꎬ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｄｉｓｃｒｉｍｉｎａｔｉｎｇ ｍｅｔａｂｏｌｉｔｅｓ ｅｎｒｉｃｈｅｄ ａｔ ａｌｋａｌｏｉｄ ａｎｄ ａｍｉｎｏ ａｃｉｄ ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ ｐａｔｈｗａｙｓ. (４)
Ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｏｍｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅｒｅ ｗｅｒｅ ２ ４３９ꎬ ２５６ ａｎｄ ６ ４３７ ｇｅｎｅｓ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ａｌｔｅｒａｔｉｏｎ ｆｏｒ ７ꎬ １４ꎬ ２１ ｄ
ｃｏｍｐａｒｅｄ ｔｏ ｃｏｎｔｒｏｌꎬ ｔｈｏｓｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｌｙ ｅｘｐｒｅｓｓｅｄ ｇｅｎｅｓ ｅｎｒｉｃｈｅｄ ａｔ １１ ａｌｋａｌｏｉｄｓ ｒｅｌａｔｅｄ ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ ｐａｔｈｗａｙｓ.
Ｍａｒｋｅｄｌｙꎬ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｌｅｖｅｌ ｏｆ ９ ｇｅｎｅｓ (ｅｎｃｏｄｉｎｇ ｆｏｒ ｅｎｚｙｍｅｓ ｔｈｅｂａｉｎｅ ｓｙｎｔｈａｓｅꎬ ｔｙｒｏｓｉｎｅ ａｍｉｎｏｔｒａｎｓｆｅｒａｓｅꎬ ｉｎｄｏｌｅ￣３￣
ｐｙｒｕｖａｔｅ ｍｏｎｏｏｘｙｇｅｎａｓｅ ａｎｄ ａｌｄｅｈｙｄｅ ｄｅｈｙｄｒｏｇｅｎａｓｅ) ｗｅｒｅ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ａｆｔｅｒ ｉｎｆｅｃｔｉｏｎ ｆｏｒ ７ꎬ １４ꎬ ２１ ｄ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｒｅｖｅａｌ
ｔｈｅ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ Ｐｌａｓｍｏｄｉｏｐｈｏｒａ ｂｒａｓｓｉｃａｅ ａｎｄ Ｉｓａｔｉｓ ｉｎｄｉｇｏｔｉｃａꎬｅｘｐｌｏｒｅｄ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ Ｐｌａｓｍｏｄｉｏｐｈｏｒａ ｂｒａｓｓｉｃａｅ
ｏｎ ｉｎｄｏｌｅ ａｌｋａｌｏｉｄ ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ａｎｄ ｉｔｓ ｋｅｙ ｅｎｚｙｍｅ ｇｅｎｅｓꎬ ａｎｄ ｌａｙ ａ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｌａｔｅｒ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｇｅｎｅｓ ａｎｄ
ａｌｋａｌｏｉｄ ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｍｅｔａｂｏｌｉｃ ｐａｔｈｗａｙｓ ｉｎ Ｉｓａｔｉｓ ｉｎｄｉｇｏｔｉｃａ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: Ｉｓａｔｉｄｉｓ Ｒａｄｉｘꎬ Ｐｌａｓｍｏｄｉｏｐｈｏｒａ ｂｒａｓｓｉｃａｅꎬ ａｎｔｉｏｘｉｄａｎｔ ｅｎｚｙｍｅｓꎬ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｇｅｎｅꎬ ｉｎｄｏｌｅ
ａｌｋａｌｏｉｄꎬ ｍｅｔａｂｏｌｏｍｅ

菘蓝( Ｉｓａｔｉｓ ｉｎｄｉｇｏｔｉｃａ)ꎬ十字花科菘蓝属的二 (ｐｅｒｏｘｉｄａｓｅꎬＰＯＤ) 等防御酶主要参与活性氧的消
年生植物ꎬ全国各地均有栽培ꎬ具有很大的经济价 除ꎬ维持细胞膜稳定性( Ｑｉ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２０ꎻＨｕａｎｇ ｅｔ
值和药用价值ꎬ其干燥根、叶为清热解毒的代表药 ａｌ.ꎬ ２０２２ꎻ王公达等ꎬ２０２２)ꎮ 秦六月(２０２１) 研究
板蓝根和大青叶( Ｗｏｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２２)ꎮ 菘蓝中的 表明抗病大白菜 ＤＨ４０Ｒ 中的 ＣＡＴ、ＳＯＤ、ＰＯＤ 活
主要生物活性成分为生物碱ꎬ具有抗病毒、抗菌及 性和可溶性蛋白含量在根肿菌侵染 ８ ｄ 时明显升
免疫调节的药理作用ꎬ其中吲哚类生物碱的药理 高ꎬ强烈抵抗根肿菌侵染ꎻ朱红芳等(２０１５) 研究表
活性报道最多ꎬ已经证实靛蓝、靛玉红、表告依春、 明在初期筛选抗根肿病的品种时ꎬ将可溶性糖、可
５￣羟基吲哚、吲哚￣３￣甲醛和色胺酮具有抗病毒、抗 溶性蛋白和丙二醛( ｍａｌｏｎｄｉａｌｄｅｈｙｄｅꎬ ＭＤＡ) 作为
肿瘤、白细胞抑制及抑菌活性( Ｓｉｎｈａ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００８ꎻ 主要指标ꎻ郭珍(２０１８) 研究发现 ＣＡＴ 与油菜抗病
Ｃｈｅｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２１ꎻ杨立国等ꎬ２０２１)ꎮ «中华人民共 性相关ꎬＳＯＤ、ＰＯＤ 与油菜抗病性呈正相关ꎮ
和国药典» 规定板蓝根和大青叶药材及其制剂质 目前ꎬ对十字花科植物感染根肿菌的相关研
量控制的重要指标分别是表告依春和靛玉红( 国 究主要还是集中在芸薹属植物ꎬ对拟南芥的研究

家药典委员会ꎬ２０２０)ꎮ 较少ꎬ菘蓝感染根肿菌的防御机制以及体内代谢
十字花科根肿病俗称大根病ꎬ其病原为芸薹 变化的研究几乎没有报道ꎮ 因此ꎬ迫切需要探究
根肿菌( Ｐｌａｓｍｏｄｉｏｐｈｏｒａ ｂｒａｓｓｉｃａｅ)ꎬ是一种土传病 菘蓝与根肿菌之间的互作机制ꎬ以及根肿菌对菘

害ꎬ专门寄生在菘蓝等十字花科作物( 白菜、油菜、 蓝有效成分积累的影响ꎮ 本研究以接菌后 ０、７、
萝卜、芥菜)的根部ꎬ通常先侵入根毛ꎬ再产生次级 １４、２１ ｄ 的菘蓝为研究对象ꎬ采用 Ｉｌｌｕｍｉｎａ 高通量
游动孢子并入侵皮层组织ꎬ致使皮层细胞增大ꎬ挤 测序技术和超高效液相色谱－串联质谱技术ꎬ通过
压变形ꎬ侵染后期细胞内会产生休眠孢子ꎬ在此过 病情形态分级、组织学观察、生理生化指标测定以
程中植株根部肿大呈瘤状且生长发育迟缓、凋萎 及转录代谢分析ꎬ拟探讨以下问题:(１) 根肿菌侵
下垂ꎮ 根肿菌侵染也会诱导寄主抗性响应ꎬ如产 染菘蓝的动态过程ꎻ(２)菘蓝抗根肿病的生理防御
生大量的氧自由基ꎬ促使膜脂过氧化ꎬ破坏细胞膜 机制ꎻ(３)根肿菌胁迫对菘蓝生物碱类化合物合成
的结构ꎬ而过氧化氢酶( ｃａｔａｌａｓｅꎬＣＡＴ)、多酚氧化 机制的影响ꎮ 本研究为深入挖掘菘蓝抗根肿病功
酶( ｐｏｌｙｐｈｅｎｏｌ ｏｘｉｄａｓｅꎬ ＰＰＯ)、 超 氧 化 物 歧 化 酶 能基因及次生代谢物合成途径等分子研究奠定
( ｓｕｐｅｒｏｘｉｄｅ ｄｉｓｍｕｔａｓｅꎬ ＳＯＤ ) 和 过 氧 化 物 酶 基础ꎮ