核桃果实黑斑病苯丙烷代谢途径关键酶和次生代谢物的变化

卫士美; 李政哲; 李晓庆; 李桂荣; 马乙芳; 纪薇

doi:10.13925/j.cnki.gsxb.20240678

果树学报 ›› 2025, Vol. 42 ›› Issue (5) : 1057 -1066. DOI: 10.13925/j.cnki.gsxb.20240678

核桃果实黑斑病苯丙烷代谢途径关键酶和次生代谢物的变化

卫士美, 李政哲, 李晓庆, 李桂荣, 马乙芳, 纪薇

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摘要

【目的】通过研究核桃（Juglans regia L.）果实感染黑斑病（walnut bacterial blight）后渗透调节物质、氧化物质、苯丙烷代谢途径关键酶活性及次生代谢物的动态变化，揭示核桃抗黑斑病的代谢机制。【方法】以清香核桃（Juglans regia L. Qingxiang）为试验对象，研究黑斑病对核桃果实发育不同时期渗透调节物质、氧化物质含量、苯丙烷代谢途径关键酶活性和代谢途径中次生代谢物含量的影响。【结果】随着病程的发展，核桃果实在感病后可溶性糖（soluble sugar,SS）和可溶性蛋白（soluble protein,SP）含量均随黑斑病胁迫时间的延长出现先上升后下降的趋势，脯氨酸（proline,Pro）含量随黑斑病胁迫时间的延长不断增加，丙二醛（Malondialdehyde,MDA）含量随黑斑病胁迫时间的延长呈现下降趋势；苯丙氨酸解氨酶（phenylalanine ammonia lyase,PAL）和4-香豆酸辅酶A连接酶（4-coumarate-CoA ligase,4CL）活性和木质素、总酚（total phenol,TP）含量极显著升高（p<0.01），肉桂酸-4-羟化酶（cinnamic acid 4-hydroxylase,C4H）活性和类黄酮含量在病程中提升显著（p<0.05）。【结论】黑斑病胁迫下清香核桃果实通过调整渗透调节物质含量应对病害，苯丙烷代谢途径关键酶活性变化促使多种次生代谢物产生，它们共同参与果实对黑斑病的响应与适应过程，该途径在核桃抵抗黑斑病中发挥重要作用。