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目前大量的研究证明硅能促进植物生长发育,尤其是增强植物抗病能力。但其作用机制尚未弄清。传统的观念认为硅是通过“机械或物理屏障”的作用来增强的植株的抗病能力。但最近一些研究指出,硅可能是参与了植物抗性相关的生理代谢过程,诱导了抗性相关生理生化反应的发生,激活了植物的防卫反应,从而对传统的观念提出了质疑。本试验以纹枯病感病品种Lemont和中抗品种ZH5为材料,采用水培试验,研究了纹枯菌接种后施硅与不施硅对水稻的抗性相关生理生化物质和抗病相关基因的影响。得到以下主要结论：1、外源施硅对水稻植株硅含量及抗病效果的影响施硅显著增强了感纹枯病品种Lemont与中抗纹枯病品种ZH5对纹枯病的抗性,接种后施硅比不施硅的植株病级下降一级。施硅后,两个水稻品种植株体内硅含量均显著升高。感病品种Lemont硅含量提高了10.0%-13.0%,中抗品种ZH5的硅含量提高了10.2%-10.8%。2、外源施硅对水稻抗纹枯病生理生化指标的影响接种纹枯菌后,施硅与不施硅相比,Lemont植株体内的H2O2显著下降了20%-50%、MDA含量下降1.3%-7.0%；CAT活性在接种0-48h比不施硅提高了2.0%-51.0%；接种24h后LOX活性提高7.0%-42.0%；总可溶性酚与木质素含量,接种后均高于不施硅处理的。ZH5植株中,接种处理后施硅较不施硅,H2O2显著下降44.7%-165.0%,MDA含量下降1.3%-7.0%,CAT活性提高25.7%-45.6%,LOX活性提高1.64%-19.8%,木质素含量提高14.6%-70.0%,PAL24-72h提高20.3%-66.7%、PPO提高43.3%-193.9%,接种纹枯菌0-24h内,施硅处理的总可溶性酚含量高于不施硅处理。不接种纹枯菌时,外源施硅促进水稻的生长。Lemont植株中MDA含量从60h开始,施硅处理较不施硅处理下降了1.3%-28.0%；总可溶性酚含量于48h,72h时施硅处理较不施硅处理分别提高18.0%和17.0%；木质素含量在0-60h始终高于不施硅处理,H202含量在0-24h内提高2.1%-20.0%；LOX活性在24h-72h内提高1.0%-42.0%；总可溶性酚含量在12h-24h内提高3.6%-25.0%。ZH5植株中,0-24h内不施硅较施硅处理H202含量提高了11.4%-61.8%,CAT活性提高了3.1%-32.9%,LOX活性提高了7.1%-34.5%,总可溶性酚含量提高0.3%-17.5%,ZH5木质素含量提高了14.6%-70.0%,不施硅处理PAL活性在0-24显著提高,在24时达到最大值557.8μg/ml。3、施硅与不施硅处理对抗性相关基因表达的影响水稻施硅和不施硅处理后接种纹枯病菌,采用RT-PCR技术检测与抗病性相关的水稻基因PAL、Rcht、AOS、NPR和PR4表达的影响。结果表明,施硅处理能诱导和加强水稻与抗性相关基因的表达。上述大部分基因在感纹枯病品种Lemont中的表达较中抗纹枯病品种ZH5中的表达强。PAL基因在Lemont和ZH5品种的各时间段均有表达,但表达量差异不显著。纹枯病菌接种处理后36h、48h和60h,Rcht在Lemont中的表达量都有明显加强,表达量明显高于ZH5,且加硅处理较不加硅处理更显著。AOS在Lemont中表达强于PAL和其他基因,不加硅处理接种纹枯菌后36h,AOS的表达开始加强。不加硅处理接种纹枯菌后AOS在ZH5中表达量差异不明显。NPR和PR4在Lemont中的表达明显强于在ZH5中的表达。采用实时荧光定量PCR检测施硅处理接种纹枯菌后,PAL、CAT、Rcht基因在Lemont中最先上调。其中PAL基因的表达量在ZH5中更高,60h时达到最大,是施硅处理的2.1倍。CAT、Rcht则表现Lemont高于ZH5,其中CAT差异显著,是不施硅处理表达量的1.5-6.0倍。结果表明,PAL、CAT、Rcht基因在中抗、感病水稻品种中的表达特征不同,变化趋势也不近一致。