硒驱动香蕉抗氧化系统激活抵御枯萎病菌的机制

罗英; 丁月; 郑泗军; 刘坤华; 王成业; 尹可锁; 徐胜涛; 任禛; 李成云; 刘立娜; 《生态学杂志 》 2025 北大核心 CSCD

摘要：尖孢镰刀菌古巴专化型4号生理小种热带型（Foc TR4）引起的枯萎病严重制约着香蕉产业的可持续发展。研究发现，硒对广泛种植的香蕉种质Baxi Jiao具有防控枯萎病的功能，然而其机制尚不清楚。本研究以5个香蕉种质（Mbwazirume、Inkira、GCTCV-119、Gros Michel和Banksii）为对象，通过施加40 mg·L^-1硒处理并接种Foc TR4,调查香蕉种质的病情指数变化，检测不同时间点样本组织的总硒含量和抗氧化系统的响应特征，包括超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、多酚氧化酶（PPO）、过氧化氢酶（CAT）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）活性和还原型谷胱甘肽（GSH）含量，旨在阐明硒诱导香蕉抵御枯萎病菌的生理生化机制。结果表明，硒添加显著降低3个种质（Mbwazirume、Inkira、GCTCV-119）的病情指数，防效达到41.7%～62.6%,须根、叶片硒含量和富集系数高于防效不显著的种质。硒添加提高了Mbwazirume和GCTCV-119的GSH-Px酶活性，维持或提高GSH含量，参与GSH-Px酶活性与GSH含量动态平衡的快速响应；病原菌接种后叶片中的POD酶活性先升高，后降低，再升高，分别于接种后第7天和第56天达到峰值，并维持正常范围值265.9～351.7μmol·min^-1·g^-1。硒添加也直接提高了PPO酶活性。本研究揭示了香蕉不同种质的硒富集能力与防控效果之间的相关性，以不同的方式调节寄主抗氧化酶（GSH-Px、POD和PPO）活性是硒诱导不同抗病效果的机制之一，研究结果为进一步利用硒元素防控香蕉枯萎病提供了依据。

关键词： 硒元素 香蕉种质 枯萎病 抗氧化酶 谷胱甘肽过氧化物酶