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Verma等人于1998年从印度沙漠的灌木根上分离出印度梨形孢(Pirifmospora indica),其作用与丛枝菌根真菌(Arbuscular Mycorrhiza Fungi,AMF)相似,能定殖于多种植物的根部,促进植物生长,提高寄主植物对生物和非生物逆境的忍耐性;且能定殖于非菌根十字花科拟南芥等植物的根部,能在多种合成的培养基上生长。烟草(Nicotiana tobacum L.)是模式植物之一,也是重要的经济作物之一烟草从种子、幼苗到成株期生长及烟叶调制,都受到各种生物和非生物的胁迫,如病虫害、盐害、干旱和重金属等。本文着重就印度梨形孢对烟草耐盐、抗旱和重金属的作用及其作用机理进行了初步研究,获得了以下研究结果:1、印度梨形孢对烟草耐盐性的影响;用300mmol/LNaCl对有印度梨形孢定殖和无印度梨形孢定殖的烟草植株进行盐胁迫处理,结果表明印度梨形孢能显著提高烟草植株对盐胁迫的耐性。分析了两者在受盐胁迫后丙二醛(MDA)含量、脯氨酸(Pro)含量、相对电导率大小以及与耐盐胁迫相关基因表达水平的差异。结果显示在盐胁迫下,根部接有印度梨形孢的烟草植株叶片中MDA含量和相对电导率均显著低于根部未接有印度梨形孢的植株;而脯氨酸含量显著高于未接印度梨形孢的烟草植株。RT-PCR分析表明,盐胁迫下根部接有印度梨形孢和未接印度梨形孢的烟草叶片中盐胁迫相关基因OPBP1病程相关蛋白基因R-la、PR2、PR3和PR5都上调表达,这些基因在接种印度梨形孢的烟草中的表达量显著高于未接种的烟草,表明盐胁迫下,印度梨形孢诱导烟草中抗盐相关基因的大量表达。结果说明印度梨形孢提高烟草对盐胁迫的抗性与丙二醛含量、质膜透性、脯氨酸含量和相关基因的表达相关。印度梨形孢通过维持细胞生物膜系统的完整性和细胞内渗透压稳定性、降低膜脂过氧化水平、提高盐胁迫相关基因的表达来增强了烟草对盐胁迫的抗性。2、印度梨形孢对烟草抗旱性的影响;在盆栽条件下,用20%的PEG(6000)对根部接有和未接印度梨形孢的烟草进行模拟干旱胁迫试验。结果表明,接种印度梨形孢的烟草对干旱的抗性显著高于未接种的烟草,同时分析干旱胁迫下两者丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)含量、相对电导率大小以及与逆境干旱相关基因(Hsp90s)表达水平的差异。结果表明,丙二醛的含量和相对电导率在接种印度梨形孢的烟草中明显低于未接种烟草,而脯氨酸含量在接种烟草内的含量显著高于未接种的植株;RT-PCR分析结果显示,干旱相关基因Hsp90-1、Hsp90-2、Hsp90-3,Hsp90-4在接种烟草叶片中的表达量显著低于未接种烟草,较未接种烟草分别降低23.1%、33.3%、58.3%、47.4%;而接种烟草叶片中Hsp90-5、Hsp90-6, Hsp90-7的表达量显著高于未接种烟草,分别是未接种烟草的2.5、1.3、2.4倍。结果说明印度梨形孢提高烟草的耐旱性与丙二醛含量、质膜透性、脯氨酸含量以及抗旱相关基因的表达有关。印度梨形孢增强烟草的抗旱性是通过维持细胞生物膜系统的完整性和细胞内渗透压的稳定性,降低膜脂过氧化水平并调控干旱相关Hsp90s家族基因的表达来实现的。3、印度梨形孢对烟草重金属的作用。采用水培、盆栽和大田试验研究印度梨形孢对烟叶中重金属镉、铬、铅含量的影响。通过测定镉、铬和铅胁迫下接与未接印度梨形孢的烟草根、茎、叶中镉、铬和铅含量;分析镉胁迫下水培烟草叶片中丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)、叶绿素(Chloroyll)含量,过氧化氢酶CAT、过氧化物酶POD、超氧化物歧化酶SOD活性及植物螯合肽合成相关的基因Gsh2、TaPCSl、oasl、愈创木酚过氧化物酶GPX以及热激蛋白Hsp70的表达情况,结果表明:水培试验中,印度梨形孢显著降低烟叶中镉、铬、铅的含量,但根中的含量却显著高于对照;在盆栽和大田试验中,烟叶中镉、铬和铅的含量显著低于对照。镉胁迫下,根部接有印度梨形孢的烟草植株叶片中MDA含量显著低于未接有印度梨形孢的植株;而脯氨酸含量,叶绿素含量,CAT、POD、SOD活性显著高于未接种的植株;RT-PCR分析表明,镉胁迫下根部接有印度梨形孢的烟草根中基因Gsh2、TaPCSl、oasl、GPX,叶片中基因Hsp70的表达量分别是未接种的4.3、1.4、2.9、1.7、6.9倍。