《磁水处理后蕃茄过氧化物酶活性与抗病力的关系》
晋坤贞 薛毓华 蔡亲雯 王步东
西北大学生物系
摘要：实验结果表明：蕃茄经磁水处理后，在其营养生长期间，抗病力增强，并与过氧化物酶活性有一定相关性。并发现，育苗期接种TMV 后，病害级别低的植株酶活性低，与对照组相比较，具较强抗病力的处理组，其酶活性变化较小。可以认为，磁水可能通过活化调节基因，控制过氧化物酶活性，从而能提高蕃茄的抗病力。磁水处理可增强作物代谢，提高植物体内过氧化物酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶、酯酶等多种酶的活性。而过氧化物酶在高等植物体内大量存在。现已证实该酶促进植物木质素的生物合成，而木质化是宿主对感染抵抗反应的特征之一，具有防御病原菌侵入的机制。因而过氧化物酶是植物抗病力的指标之一。
磁水处理能提高作物的抗病力。我们曾报道过磁水处理的蕃茄过化氧物酶同工酶酶谱变化与抗病力间的关系。但对于不同生育期过氧化物酶活性变化的定量分析，及其与植物抗病力关系的研究，却未见报道。本实验以蕃茄为材料，探讨磁水处理后不同生育期过氧化物酶活性的变化规律及其与抗病力间的关系，为磁生物学效应机理深入研究和磁对植物体增强抗病力的途径提供资料。材料与方法：材料处理：实验分大田和盆栽两组。大田小面积（0.24亩）实验，分两小区进行：第一小区（0.12亩）选用不具TMV 基因的"早粉"蕃茄品种；第二小区（0.12亩）选用具抗 TMV 基因的"早魁"蕃茄品种。盆栽分上培和蛭石培养两组。上培组（自然染病组）：从定植（株令30天）进行处理，处理组以磁场强度1000Gs，磁程130mm，切割3次，处理 Knop 营养液（ pH 6-7），流量为1.2T/ h。以未经磁化的营养液做为对照。每周浇灌1-3次，每组20盆，蛭石培养组（人工接种染病组）。处理和对照组各20盆。分别取10盆育苗期（株龄72天）用"涂抹法"接种 TMV。取样：以不同生育期之功能叶随机取样，大田在现蕾期（株龄112天）、盛花（121天）、座果期（136天，142天，146天）、成熟期（164天）取样，土培组在苗期（株龄112天）、现蕾期（125天）、盛花期（142天）、座果期（155天，164天，167天）和果熟期（188天）取样，蛭石组在接种的植株全部发病后，分别从接种组和未接种组的植株中，按病害级别取样。过氧化物酶活性测定：
盆栽组土培在株龄108天、大田组在株龄98天左右时自然发病。盆栽蛭石组在接种后5天、株令为76天时发病。处理组与对照组几乎同时发病。根据病害轻重程度定级。实验结果：不同生育期过氧化物酶活性：除盛花期和成熟期外，处理组中的酶活性均高于对照组，而且自序果期酶活性逐渐升高，成熟期明显高于其它各期。盆栽组与大田组，"早粉"和"早魁"均有一致的变化规律。病情指数统汁：无论盆栽或大田试验，处理组病情指数始终低于对照组。证实处理组病情较轻。这是磁水处理提高作物抗病力的又一例证。有助于高抗病力品种筛选工作。且为农业增产提供一个高效、易行、简便、减少大气污染的有效方法。人工接种染病试验：自蕃茄人工接种染病后，过氧化物酶急剧升高，而处理组酶活性变化比对照组小，处理组病比对照组轻。过氧化物酶活性变化：在接种植株发病以后的苗期中，按不同病害级别采样，其过氧化物酶活性变化有一定的规律性，即处理组和对照组均表现出级别低。讨论：从蕃茄整个生长发育的各个阶段看，做水处理组的蕃茄苗壮，叶茂，根系发达，产量高，品质优。处理组比对照组显示了较强的抗病力。这可能由于磁处理水后，电离度加大，易光解，易被植物吸收。另外磁水活化了某些调节基因，增强光合生产率，可能强化了植物自身免疫力，增强防御病原菌浸入机能，从而提高了处理组抗病力。蕃茄苗期和现蕾期，处理组过氧化物酶活性均高于对照组。可能由于磁水活化了过氧化物酶调节基因，而过氧化物酶又直接控制影响植物体木质化程度，木质化是宿主对感染低抗反应特征之一。因而磁水提高植物抗病力与植物体内过氧化物酶含量有着密切关系。在座果期，酶活性逐渐增高，可能与植株抗病力在成熟前儿星期开始发挥作用有关，该期病情减轻，处理组的酶活性高于对照组，这可能是处理组蕃茄植株受到自身抗病力增强和磁水生物效应双重影响的结果。有趣的是，盛花期和成熟期，处理组过氧化物酶均低于对照组，这可能与磁水处理和植物体内原激素的调节与生物合成有关。因在盛花期处理组开花数量比对照组多，座果率又高，产量高，且早熟。内源激素乙烯具有诱导植物开花，促进果实成熟等生理机能，而乙烯含量在植物的消长与生长素含量有关，生长素含量又被赤霉素所调控，而赤霉素促进生长素形成和积累是通过抑制IAA 氧化酶和过氧化物酶活性来实现的，故处理组过氧化物酶活性比对照组低。其磁水调节植物内原激素的机理，需进一步探讨。
