摘要： 【目的】为了探讨电阻抗参数是否能够监测梨叶片受胁迫程度，【方法】以鸭梨（Pyrus bretschneideri ‘Yali’）为试材，0.2 mmol·L-1水杨酸诱导后接种轮纹病菌，研究梨叶片电阻抗参数及与膜脂过氧化相关的生理参数的变化。【结果】结果表明，水杨酸处理后叶片的胞外电阻率增大，接种轮纹病菌叶片的胞外电阻率、胞内电阻率和弛豫时间分布系数减小，而弛豫时间增大。水杨酸诱导后超氧化物歧化酶（SOD）活性增强，丙二醛（MDA）和超越阴离子（■）含量降低。对电阻抗参数与生理参数的相关性分析表明，接种病菌叶片的胞内电阻率变化与MDA 含量显著正相关，水杨酸诱导后叶片的胞内电阻率、胞外电阻率的变化与■含量显著正相关，而弛豫时间则均与叶片中■含量为显著负相关。【结论】电阻抗参数能够反映梨叶片细胞内的变化，可以作为监测梨叶片受胁迫程度的物理指标。
关键词： 梨； 电阻抗参数； 水杨酸； 轮纹病菌
中图分类号：S661.2 文献标志码：A 文章编号：1009-9980？穴2012？雪06-1031-05
梨轮纹病是梨生产上主要病害之一。植物诱导抗病性是植物中普遍存在的一种遗传机能，用生物或化学因子诱导增强植物抗病性是控制植物病害的重要方法之一。水杨酸是已知的系统获得抗性化学诱导剂，能够作为植物应对生物胁迫及非生物胁迫反应的重要信号分子[1]。研究表明，外源水杨酸可诱发多种植物对真菌、细菌和病毒的抗性，在植物抗病反应中起着非常重要的作用[2-3]。这些研究往往集中在水杨酸诱导或病原物侵染对植物内部结构及过氧化胁迫等生理生化的影响方面，有关水杨酸及病菌胁迫引起植物细胞膜电特性变化的研究较少。
电阻抗图谱（electrical impedance spectroscopy，EIS）是将特定的生物细胞或组织放在交流电场中，产生的电阻和电抗在复平面内随频率变化形成的曲线。研究这种通过等效电路拟合得到的电阻抗图谱参数对生物组织生理变化的响应被称为电阻抗图谱法。EIS法提供了非破坏性地测定胞内电阻、胞外电阻和膜变化的手段，在植物抗逆性研究中是一种有效实用的物理方法[4]，但应用EIS法研究轮纹病菌对梨叶片的胁迫影响尚未有报道。我们通过研究水杨酸及轮纹病菌对梨叶片电阻抗图谱参数、生理参数的影响，为揭示水杨酸诱导梨产生抗性的机制奠定基础，并试图应用电阻抗图谱参数反映的病原菌胁迫下细胞膜内变化的信息，为梨叶片受病菌胁迫程度的物理诊断提供参数。
1 材料和方法
1.1 材料
1.2 设计
1.3 测定指标及测定方法
1.3.2 生理指标的测定 膜透性的测定采用电导法，丙二醛（MDA）含量的测定采用硫代巴比妥酸（TBA）法，超氧化物歧化酶（SOD）活性的测定采用氮蓝四唑（NBT）光还原法；超氧阴离子（■）含量的测定采用亚硝酸还原法。
1.4 数据分析
采用Excel软件进行数据处理及图表绘制，应用SPSS软件对数据进行统计分析。
2 结果与分析
2.1 水杨酸对病菌胁迫下梨叶片电阻抗参数的影响
2.1.1 胞外电阻率和胞内电阻率的变化 水杨酸处理及接种轮纹病菌后，梨叶片的胞外电阻率变化趋势一致，均是先增加，后逐渐减小。单独接菌叶片的胞外电阻率分别在12、72 h显著低于对照（P<0.05）；水杨酸处理叶片的胞外电阻率在48 h时显著高于对照（P<0.05）；水杨酸处理的叶片接种病菌后，叶片的胞外电阻率均比对照降低（图1-A）。
由图1（B）可见，各处理的胞内电阻率在总的变化趋势上表现出相似的趋势，即随着处理时间的延长，胞内电阻率逐渐升高，48 h时达到峰值，而后减小。在12、24 h时，各处理的胞内电阻率均略微低于对照。48 h后水杨酸处理及单独接菌的叶片与对照无显著差异，但水杨酸处理后接种病菌叶片的胞内电阻率则低于对照（P<0.05）。
2.2 梨叶片膜透性和MDA含量的变化
由图3-B可知，梨叶片接种轮纹病菌后，叶片中MDA含量逐渐升高，在接种48 h后达到峰值，而后开始下降，接种后叶片中MDA含量显著高于对照（P<0.05）。水杨酸处理后未接菌叶片中MDA含量降低，但与对照差异不显著；接种轮纹病菌后，叶片中MDA含量升高，在接种24 h后达到峰值，与对照差异显著（P<0.05），之后MDA含量降低，与对照无显著差异。
2.4 EIS参数与生理参数的相关性
3 讨 论
植物细胞的阻抗特性取决于植物的发育阶段、养分状况、细胞结构等，生物或非生物胁迫都能够引起植物细胞结构发生不可逆或部分不可逆的变化，改变细胞结构，从而影响植物细胞的电学特性。EIS在国外已被广泛用于估测植物活力、果实受害程度等[5]。细胞膜是病原物与植物发生反应的原初位点，膜电特性的变化直接反映植物遭受病害侵染的情况。通过诱导抗性处理，可以提高植物组织的电阻，表明植物的抗病性得到提高[6]。研究表明，水杨酸处理叶片的胞外电阻率在48 h时显著高于对照，梨叶片在水杨酸处理及轮纹病菌胁迫下，胞内电阻和胞外电阻表现为先升高后降低，而弛豫时间则是先降低后逐渐增加。水杨酸诱导后接种轮纹病菌叶片的胞内和胞外电阻低于对照，但弛豫时间则高于对照。
弛豫时间是指处于非平衡态的系统经过一定时间趋于平衡，从不平衡态到平衡态所需要经历的时间间隔。弛豫时间的大小从分子水平上反映了细胞膜脂肪酸的过氧化程度[7]。当叶片受到病菌胁迫后，细胞膜受到损伤，弛豫时间增大。弛豫时间分布系数是时间常数分布的一个量度，值越小表明细胞中有更多的分化和变异，以及有更多的结构分布类型[8]。研究表明，水杨酸处理后未接菌叶片的弛豫时间分布系数降低，接种病菌后则呈先降低后升高，而后又降低的变化趋势。这可能是由于处理后细胞的组成结构或细胞质的不均一性发生了改变。梁军等[9]研究表明，植物电生理指标可以测定植物发病早期的电生理变化，可以作为病害检测的重要参数。 超氧化物歧化酶（SOD）是生物体内超氧阴离子自由基的清除剂，是生物体内一种很重要的抗氧化酶类[11]。研究表明，经水杨酸处理后，梨叶片的SOD活性显著提高，说明水杨酸诱导梨叶片抗氧化酶活性增强。水杨酸通过调控保护酶活性从而调节活性氧水平，抑制膜脂过氧化的发生。接种轮纹病菌后梨叶片的SOD活性也有所提高，说明寄主植物在遇到外界环境胁迫后，可以启动自身的防御体系，以阻止病原菌的进一步破坏。而水杨酸诱导可以提高植物对病菌胁迫的敏感性，使植物在受到外界刺激后能够更加迅速地做出自我保护的反应。
4 结 论
水杨酸诱导或轮纹病菌侵染后，梨叶片电阻抗图谱参数的变化与生理参数的变化具有协同性，能够反映梨叶片细胞内的变化，可以作为诊断梨叶片受胁迫程度的物理参数。
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