松脂鐮刀菌（Fusarium circinatum）引起的松樹枯萎?。≒PC）對(duì)全球針葉林造成嚴(yán)重威脅，并且會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。盡管制定疾病緩解策略至關(guān)重要，但是在宿主易感性/抗性機(jī)制方面的研究卻很少，殺菌劑雖然有不錯(cuò)的效果，但對(duì)于人類健康和環(huán)境卻存在較大的風(fēng)險(xiǎn)和影響。鑒于上述原因，Joana等人（2021）研究了高度易感（Pinus radiata D. Don）和相對(duì)抗性（Pinus pinea L.）兩個(gè)樹種在不同鐮刀菌感染階段的反應(yīng)和變化，包括光合作用、水勢(shì)變化、激素動(dòng)力學(xué)和抗氧化系統(tǒng)等，結(jié)果表明鐮刀菌感染均激活了脫落酸（ABA）分解代謝機(jī)制，并引起一系列的代謝反應(yīng)，這對(duì)于開發(fā)基于激素的育種策略或使用激素作為抗松脂鐮刀菌感染的誘導(dǎo)劑具有重要意義。

該研究使用LCpro SD光合儀（配備針葉測(cè)量室）測(cè)量凈 CO2 同化速率 (A, μmol CO2 m?2?s?1)、氣孔導(dǎo)度 (gs, mol H2O m?2?s?1)、蒸騰速率 (E, mmol H2Om?2?s?1) 和氣孔下 CO2 濃度 (Ci, v.p.m.) ，光響應(yīng)曲線（A/PPFD）光強(qiáng)設(shè)定序列為2000, 1500, 1000, 750, 500, 250, 100, 50 and 0 μmol m?2?s?1；使用FluorCam開放式葉綠素?zé)晒獬上駵y(cè)量最小熒光Fo，最大熒光Fm以及光系統(tǒng)II最大光量子產(chǎn)率PSII（Fv/Fm），通過光照前和光照后Fv/Fm百分比變化來量化對(duì)光抑制的敏感性，使用FluorCam軟件對(duì)興趣區(qū)域（AOI）選區(qū)和分析，通過不同光暗設(shè)定的光脅迫-恢復(fù)實(shí)驗(yàn)可區(qū)分在每個(gè)樹種的不同采樣點(diǎn)是否發(fā)生了光化學(xué)能力下降或光抑制。

P. radiata 和 P. pinea 對(duì)照植物以及接種 F. circinatum 的植物（接種因子）中不同采樣點(diǎn)（時(shí)間因子）的定量變量的雙向 ANOVA 匯總表（interaction為兩種因子相互作用）

每個(gè)變異源的自由度 (Df) 和 F 值。顯著性：?P≤0.05，??P≤0.01，???P≤0.001。NS，無顯著性。RIN：莖相對(duì)壞死長度；gs：氣孔導(dǎo)度；E：蒸騰速率；A：凈CO2同化率；Ci: 氣孔下 CO2 濃度；%Fv/Fm：PSII最大量子產(chǎn)率的百分比變化；RWC：相對(duì)含水量；ψmd：正午水勢(shì)；ABA：脫落酸；

上圖為兩種松樹幼苗接種鐮刀菌(F) 和各自的對(duì)照 (C)其葉綠素?zé)晒鈪?shù)隨時(shí)間變化。 (A) PSII (%Fv/Fm) 的最大量子產(chǎn)率的百分比變化。 數(shù)據(jù)表示為平均值 ± SE。對(duì)于顯著的交互作用，F(xiàn) 列上的星號(hào)表示與每個(gè)物種和采樣時(shí)間的相應(yīng)對(duì)照相比顯著不同的平均值（事后檢驗(yàn)，α = 0.05）。(B) 使用葉綠素?zé)晒獬上瘾@得的數(shù)據(jù)示例圖像。每個(gè)物種和條件 (C 和 F) 的三個(gè)重復(fù)中的每一個(gè)的 PSII (Fv/Fm) 值由不同顏色分級(jí)表示。Fv/Fm 預(yù)照明和光脅迫-恢復(fù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果為接種鐮刀菌1天后。

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接種鐮刀菌以及接種后時(shí)間顯示Pinus radiata的氣體交換受到顯著影響，接種10天后與其對(duì)照組相比，E和A顯著降低，Ci顯著增加，此外，接種后2小時(shí)gs和E顯著高于對(duì)照。另一方面，對(duì)于Pinus pinea L.而言，時(shí)間對(duì)針葉氣體交換相關(guān)參數(shù)有顯著影響，沒有發(fā)現(xiàn)與鐮刀菌接種的相互作用，但E 和 gs受到顯著影響，此外，在 P. pinea 的 A 和 Ci 中，發(fā)現(xiàn)接種鐮刀菌與接種后時(shí)間之間存在顯著的相互作用，接種1天后顯示出比對(duì)照更高的 Ci 值。對(duì)于接種后的兩個(gè)樹種，接種后時(shí)間及其相互作用顯著影響 Fv/Fm 的百分比變化，但是 P. radiata 的顯著性水平更高。接種10天后僅在 P. radiata發(fā)現(xiàn) %Fv/Fm 的顯著變化，接種植物的百分比低于其各自的未接種對(duì)照。

下面為易科泰公司使用FluorCam封閉式葉綠素?zé)晒獬上駥?duì)松針?biāo)龅慕Y(jié)果，取松樹上不同生長時(shí)期的松針，暗適應(yīng)15min后運(yùn)行quenching測(cè)量，根據(jù)成像結(jié)果可知，成熟葉的Fv/Fm、ΦPSⅡ均為最大，其光合能力和光合效率最高。而老葉雖然光合結(jié)構(gòu)還未完全破壞，F(xiàn)v/Fm仍達(dá)0.47，但其實(shí)際光合速率已經(jīng)接近0，這個(gè)測(cè)試說明葉綠素?zé)晒獬上裨卺樔~植物上可有效應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

Amaral, J. et al. Temporal physiological response of pine to Fusarium circinatum infection is dependent on host susceptibility level: the role of ABA catabolism. Tree Physiology 41, 801–816 (2021).

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