基于HPLC的轮枝镰刀菌侵染后甘蔗叶片内源激素含量分析

杨翠芳; 高轶静; 黄海荣; 黄冬梅; 杨海; 申垚阳; 李翔; 王泽平

doi:10.13300/j.cnki.hnlkxb.2025.04.015

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

基于HPLC的轮枝镰刀菌侵染后甘蔗叶片内源激素含量分析

植物保护 | 更新时间：2026-11-05

- 基于HPLC的轮枝镰刀菌侵染后甘蔗叶片内源激素含量分析
- Analysis of endogenous hormone content in sugarcane leaves infected by Fusarium verticillioides based on HPLC
- 华中农业大学学报 2025年44卷第4期页码：150-159
- 作者机构：
  
  1.广西壮族自治区农业科学院/农业农村部广西甘蔗生物技术与遗传改良重点实验室/ 广西甘蔗遗传改良重点实验室，南宁530007
  2.广西壮族自治区亚热带作物研究所/广西亚热带特色水果质量安全控制重点实验室，南宁 530001
- 作者简介：
  
  杨翠芳，E-mail：547036616@qq.com
  李翔，E-mail：raise0818@163.com
  王泽平，E-mail：yaheng830619@163.com
- 基金信息：
  
  广西自然科学基金项目(2024GXNSFAA010174);国家自然科学基金项目(32260715);国家糖料产业技术体系项目(CARS-17);蔗糖产业省部共建协同创新中心项目(201812639);南宁市科学与技术研发项目(2023060)
- DOI：10.13300/j.cnki.hnlkxb.2025.04.015
  中图分类号： S435.661
- 收稿：2024-03-19，
  
  纸质出版：2025-07-05
- 稿件说明：
移动端阅览
杨翠芳，高轶静，黄海荣，等.基于HPLC的轮枝镰刀菌侵染后甘蔗叶片内源激素含量分析［J］.华中农业大学学报，2025，44（4）：150‐159.

YANG Cuifang,GAO Yijing,HUANG Hairong,et al.Analysis of endogenous hormone content in sugarcane leaves infected by Fusarium verticillioides based on HPLC[J].Journal of Huazhong Agricultural University,2025,44(04):150-159.
杨翠芳，高轶静，黄海荣，等.基于HPLC的轮枝镰刀菌侵染后甘蔗叶片内源激素含量分析［J］.华中农业大学学报，2025，44（4）：150‐159. DOI： 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2025.04.015.

YANG Cuifang,GAO Yijing,HUANG Hairong,et al.Analysis of endogenous hormone content in sugarcane leaves infected by Fusarium verticillioides based on HPLC[J].Journal of Huazhong Agricultural University,2025,44(04):150-159. DOI： 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2025.04.015.

摘要

为明确甘蔗内源激素与梢腐病抗性的关系，以我国甘蔗梢腐病主要致病菌轮枝镰刀菌

Fusarium verticillioides

为病原菌，以高抗梢腐病品种粤糖94-128（YT94-128）和感病品种桂糖37号（GT37）为材料，应用高效液相色谱（HPLC）方法检测病原菌接种处理后不同抗性甘蔗品种叶片中5种内源激素含量，并探究其变化规律。结果显示，HPLC法测定甘蔗叶片中赤霉素（gibberellin，GA）、茉莉酸（jasmonic acid，JA）、柠檬酸（citric acid，CA）、苹果酸（malic acid，MA）、水杨酸（salicylic acid，SA），平均回收率分别达99.61%、99.12%、97.36%、96.74%、99.90%，精密度RSD值范围为0.033%~4.220%，表明该方法快速可靠、分离度高，稳定性与重现性良好。对感病品种GT37和抗病品种 YT94-128进行病原菌接种处理后发现，GA含量在两品种中均随甘蔗生长而降低，且GT37的下降趋势更显著；JA含量先升后降，GT37的下降幅度更大；YT94-128 的 CA 含量持续增加，而 GT37合成 CA能力显著下降；MA 含量在 YT94-128中持续上升并趋于稳定，GT37在接种4 d时出现峰值后下降并稳定；SA含量在两品种中均先升后降，YT94-128的变化趋势更为明显。研究表明，甘蔗感染梢腐病后，内源激素的含量差异及变化幅度可作为反映不同品种抗病能力的重要指标。

Abstract

To clarify the relationship between endogenous hormones and resistance to sugarcane pokkah boeng disease，this study utilized

Fusarium verticillioides，

the primary pathogenic fungus of sugarcane pokkah boeng disease in China，as the pathogen，and employed the highly resistant cultivar YT94-128 （Yuetan 94-128） and the susceptible cultivar GT37 （Guangxi Tang 37） as experimental materials. High-performance liquid chromatography （HPLC） was applied to detect the dynamic changes of five endogenous hormones in sugarcane leaves following pathogen inoculation. The results demonstrated that the HPLC method achieved average recovery rates of 99.61%，99.12%，97

.36%，96.74%，and 99.90% for gibberellin （GA），jasmonic acid （JA），citric acid （CA），malic acid （MA）and salicylic acid （SA） in sugarcane leaves，respectively.The precision，indicated by relative standard deviation （RSD） values，ranged from 0.033% to 4.220%，highlighting the method’s rapid analysis，high resolution，and excellent stability and reproducibility. Post-inoculation analysis revealed distinct hormonal patterns： GA content progressively decreased in both cultivars during sugarcane growth，with a more pronounced reduction in GT37. JA content initially increased before decling，showing a greater reduction amplitude in GT37. CA content continuously increased in YT94-128 but significantly decreased in GT37. MA content steadily rose and stabilized in YT94-128，whereas GT37 exhibited a peak at 4 days post-inoculation，followed by a stabilization. SA content in both cultivars displayed an initial increase followed by a decline，with more marked fluctuations in YT94-128. This study demonstrates that the differential concentrations and dynamic patterns of endogenous hormones following pathogen infection may serve as critical indicators for assessing varietal resistance to sugarcane pokkah boeng disease.

关键词

Keywords

references

LIN Z Y，XU S Q，QUE Y X，et al.Species-specific detection and identification of fusarium species complex，the causal agent of sugarcane pokkah boeng in China［J/OL］.PLoS One，2014，9（8）：e104195［2024-03-19］.https：//doi.org/10.1371/journal.pone.0104195.

王泽平，陈奕，孙海军，等.广西甘蔗主栽品种梢腐病田间抗性初步评价［J］.热带作物学报，2016，37（5）：952-957. WANG Z P，CHEN Y，SUN H J，et al.Preliminary evaluation of resistance on pokkah boeng disease of major sugarcane varieties in the field of Guangxi［J］.Chinese journal of tropical crops，2016，37（5）：952-957 （in Chinese with English abstract） .

NAVARRO L，BARI R，SEILANIANTZ A，et al.Roles of plant hormones in plant resistance and susceptibility to pathogens［M］//GUSTAFSON J P，TAYLER J，STACEY G. Genomics of disease.New York：Springer New York，2008：1-10.

DENANCÉ N，SÁNCHEZ-VALLET A，GOFFNER D，et al.Disease resistance or growth：the role of plant hormones in balancing immune responses and fitness costs［J/OL］.Frontiers in plant science，2013，4：155［2024-03-19］.https：//doi.org/10.3389/fpls.2013.00155.

BARI R，JONES J D G.Role of plant hormones in plant defence responses［J］.Plant molecular biology，2009，69（4）：473-488.

姚全胜，郑磊，柳凤，等.芒果细菌性角斑病病菌侵染对芒果内源激素含量的影响［J］.中国植保导刊，2020，40（11）：19-22. YAO Q S，ZHENG L，LIU F，et al.Effects of Xanthomonas citri pv. mangiferaeindicae on endogenous hormone contents in mango［J］.China plant protection，2020，40（11）：19-22 （in Chinese with English abstract） .

杨志晓，王轶，谢升东，等.不同抗性烟草品种内源激素对赤星病胁迫的响应差异［J］.中国烟草科学，2021，42（2）：56-61. YANG Z X，WANG Y，XIE S D，et al.Difference of endogenous hormones in tobacco resistant and susceptible cultivars in response to brown spot infection［J］.Chinese tobacco science，2021，42（2）：56-61 （in Chinese with English abstract） .

何圣贤，万瑶，覃雪梅，等.水稻细菌性条斑病菌侵染后抗、感近等基因系内源激素含量的变化［J］.广东农业科学，2020，47（3）：90-96. HE S X，WAN Y，QIN X M，et al.Changes of endogenous hormone content in resistant and susceptible near-isogenic lines of rice after infection with Xanthomonas oryzae pv. oryzicola ［J］.Guangdong agricultural sciences，2020，47（3）：90-96 （in Chinese with English abstract） .

张兆辉，田守波，杨晓峰，等.白粉病病菌对不同抗性瓠瓜生理生化指标的影响［J］.分子植物育种，2024，22（9）：3028-3035. ZHANG Z H，TIAN S B，YANG X F，et al.Effects of powdery mildew pathogen on physiological and biochemical indexes of different resistance to Lagenaria siceraria ［J］.Molecular plant breeding，2024，22（9）：3028-3035 （in Chinese with English abstract） .

莫凤连，杨丽涛，潘如科，等.甘蔗黑穗病菌胁迫对甘蔗内源激素含量的影响［J］.南方农业学报，2012，43（11）：1676-1681. MO F L，YANG L T，PAN R K，et al.Changes of endogenous hormone content in sugarcane under smut pathogen stress［J］.Journal of southern agriculture，2012，43（11）：1676-1681 （in Chinese with English abstract） .

宋奇琦，Singh Pratiksha，Singh Rajesh Kumar，等.甘蔗应答黑穗病菌侵染相关酶活性和内源激素含量的变化［J］.南方农业学报，2018，49（4）：650-655. SONG Q Q，SINGH P，SINGH R K，et al.Changes of related enzyme activity and endogenous hormone content in sugarcane response to smut fungus infection［J］.Journal of southern agriculture，2018，49（4）：650-655 （in Chinese with English abstract） .

林生，周明明，陈婷，等. Gibberella fujikuroi 侵染果蔗叶片病程相关蛋白编码基因的表达分析［J］.热带亚热带植物学报，2012，20（2）：141-148. LIN S，ZHOU M M，CHEN T，et al.The expression analysis of Pathogenesis-related protein encoding genes in chewing cane leaves infected by Gibberella fujikuroi ［J］.Journal of tropical and subtropical botany，2012，20（2）：141-148 （in Chinese with English abstract） .

尚蓉霞，余欣，石鸿宇，等.HPLC法测定孕穗期水稻剑叶中多种内源激素的含量［J］.中国稻米，2020，26（1）：37-40. SHANG R X，YU X，SHI H Y，et al.Determination of multiple endogenous hormone in rice flag leaves during booting stage by HPLC［J］.China rice，2020，26（1）：37-40 （in Chinese with English abstract） .

刘志勇，汪军，岳霞丽，等.高效液相色谱切换波长法测定油菜内源激素［J］.光谱实验室，2006，23（2）：285-288. LIU Z Y，WANG J，YUE X L，et al.Determination of plant hormones in rape by HPLC with changing UV-vis wavelength［J］.Chinese journal of spectroscopy laboratory，2006，23（2）：285-288 （in Chinese with English abstract） .

刘英翠.高效液相色谱法同时测定枣叶片、果实中4种内源激素实验［J］.宁夏农林科技，2018，59（5）：23-25. LIU Y C.Determination of four endogenous hormones in fruits and leaves of jujube by reverse-phase high performance liquid chromatog raphy（RP-HPLC）［J］.Ningxia journal of agriculture and forestry science and technology，2018，59（5）：23-25 （in Chinese with English abstract） .

未晓巍，勾畅，徐民泽，等.高效液相色谱法测定玉米内源激素方法的改进研究［J］.玉米科学，2013，21（3）：144-148. WEI X W，GOU C，XU M Z，et al.Study on the improvement of HPLC method for analyzing endogenous hormone in maize［J］.Journal of maize sciences，2013，21（3）：144-148 （in Chinese with English abstract） .

王萌，张海惠，刘琪，等.蚕豆中5种内源激素的高效液相色谱测定［J］.甘肃农业大学学报，2015，50（6）：58-61. WANG M，ZHANG H H，LIU Q，et al.Stimutaneous determination of five endogenous hormones in Vicia faba by high performance liquid chromatography［J］.Journal of Gansu Agricultural University，2015，50（6）：58-61 （in Chinese with English abstract） .

张玉琼，仲延龙，高翠云，等.高效液相色谱法分离和测定小麦中的5种内源激素［J］.色谱，2013，31（8）：800-803. ZHANG Y Q，ZHONG Y L，GAO C Y，et al.Determination of five endogenous hormones in wheat by high performance liquid chromatography［J］.Chinese journal of chromatography，2013，31（8）：800-803 （in Chinese with English abstract） .

张显，王鸣.西瓜枯萎病抗性及其与体内一些生化物质含量的关系［J］.西北农业学报，2001，10（4）：34-36. ZHANG X，WANG M.Relations between contents of some biochemicals in seedling and Fusarium wilt disease resistance in watermelon［J］.Acta agriculturae boreali-occidentalis sinica，2001，10（4）：34-36 （in Chinese with English abstract） .

吕桂珍.茉莉酸信号途径在小麦抗白粉病反应中的作用［D］.郑州：河南农业大学，2013. LÜ G Z. The role of jasmonic acid signal pathway in wheat powdery mildew resistance［D］. Zhengzhou：Henan Agricultural University，2013 （in Chinese with English abstract） .

冷怀琼，袁永凯，徐瑞林.苹果潜隐病毒的研究：Ⅲ.茎沟槽病毒对苹果内源激素的影响［J］.四川农业大学学报，1991，9（2）：190-194. LENG H Q，YUAN Y K，XU R L.A study on the apple latent virus： Ⅲ.The effect of SGV on apple auxin［J］.Journal of Sichuan Agricultural University，1991，9（2）：190-194 （in Chinese with English abstract） .

杨行海，夏秀忠，农保选，等.水稻苗期感染SRBSDV后赤霉素相关基因表达量及赤霉素含量的变化［J］.植物保护学报，2017，44（6）：1033-1039. YANG X H，XIA X Z，NONG B X，et al.Analysis of the expression levels of the genes involved in gibberellin biosynthesis and gibberellin contents in rice during seedling stage after being infected by southern rice black-streaked dwarf virus［J］.Journal of plant protection，2017，44（6）：1033-1039 （in Chinese with English abstract） .

SATOH K，YONEYAMA K，KONDOH H，et al.Relationship between gene responses and symptoms induced by rice grassy stunt virus［J/OL］.Frontiers in microbiology，2013，4：313［2024-03-19］.https：//doi.org/10.3389/fmicb.2013.00313.

SHIMIZU T，SATOH K，KIKUCHI S，et al. The repression of cell wall- and plastid-related genes and the induction of defense-related genes in rice plants infected with rice dwarf virus［J］. Molecular plant-microbe interactions，2007，20（3）：247-254.

FAN H Y，SUN H W，WANG Y，et al.Deep sequen cing-based transcriptome profiling reveals comprehensive insights into the responses of Nicotiana benthamiana to beet necrotic yellow vein virus infections containing or lacking RNA4［J/OL］.PLoS One，2014，9（1）：e85284［2024-03-19］.https：//doi.org/10.1371/journal.pone.0085284.

鲁秀梅，张宁，夏美玲，等.同抗性甜瓜接种蔓枯病菌后内源激素含量变化及其相关基因的表达分析［J］.南京农业大学学报， 2018，41（2）：248-255.LU X M，ZHANG N，XIA M L，et al.Changes of endogenous hormone contents and expression analysis of related genes in melon with different resistance after inoculated with Didymella bryoniae ［J］.Journal of Nanjing Agricultural University，2018，41（2）：248-255 （in Chinese with English abstract） .

KOVAČ M，MÜLLER A，JARH D M，et al.Multiple hormone analysis indicates involvement of jasmonate signalling in the early defence of potato to potato virus YNTN［J］.Biologia plantarum，2009，53（1）：195-199.

王淑敏，侯喜林，李英，等.芜菁花叶病毒对不结球白菜内源激素含量及代谢相关基因转录水平的影响［J］.南京农业大学学报，2011，34（5）：13-19. WANG S M，HOU X L，LI Y，et al.Effects of Turnip mosaic virus（TuMV）on endogenous hormones and transcriptional level of related genes in infected non-heading Chinese cabbage［J］.Journal of Nanjing Agricultural University，2011，34（5）：13-19 （in Chinese with English abstract） .

周丹丹，刘强，梁辉，等.低温等离子和1-甲基环丙烯调控糖酸代谢增强杏果对黑斑病的抗性研究［J］.林业工程学报，2023，8（6）：100-107. ZHOU D D，LIU Q，LIANG H，et al.Cold plasma and 1-MCP treatment induced resistance to black spots by regulating metabolisms of sugars and organic acids in apricots［J］.Journal of forestry engineering，2023，8（6）：100-107 （in Chinese with English abstract） .

张显，王鸣.西瓜枯萎病抗性与西瓜幼苗根系中某些有机酸含量关系的研究［J］.中国西瓜甜瓜，1990，3（2）：18，31. ZHANG X，WANG M.Study on the relationship between watermelon Fusarium wilt resistance and some organic acids content in watermelon seedling root system［J］.China cucurbits and vegetables，1990，3（2）：18，31 （in Chinese） .

VLOT A C，DEMPSEY D A，KLESSIG D F.Salicylic acid，a multifaceted hormone to combat disease［J］.Annual review of phytopathology，2009，47：177-206.

岳阳，梁巧兰，魏列新，等.苜蓿花叶病毒和白三叶草花叶病毒复合侵染对本氏烟中5种激素含量的影响［J］.草业科学，2021，38（11）：2255-2265. YUE Y，LIANG Q L，WEI L X，et al.Effects of alfalfa mosaic virus and white clover mosaic virus co-infection on the contents of five endogenous hormones in Nicotiana benthamiana ［J］.Pratacultural science，2021，38（11）：2255-2265 （in Chinese with English abstract） .

张晓林，陈永对，穆野，等.番茄环纹斑点病毒（TZSV）侵染对辣椒防御相关物质的影响［J］.山东农业科学，2018，50（4）：94-97. ZHANG X L，CHEN Y D，MU Y，et al.Effects of tomato zonate spot virus（TZSV）infection on related defensive substances in pepper［J］.Shandong agricultural sciences，2018，50（4）：94-97 （in Chinese with English abstract） .

张锴，王宇，王涛，等.大豆花叶病毒引发大豆不同症状的生理特性比较［J］.植物病理学报，2017，47（3）：325-332. ZHANG K，WANG Y，WANG T，et al.Comparison of physiological property on soybean leaves showing different symptoms induced by soybean mosaic virus［J］.Acta phytopathologica sinica，2017， 47（3）：325-332 （in Chinese with English abstract） .

PAULMANN M K，KUNERT G，ZIMMERMANN M R，et al.Barley yellow dwarf virus infection leads to higher chemical defense signals and lower electrophysiological reactions in susceptible compared to tolerant barley genotypes［J/OL］.Frontiers in plant science，2018，9：145［2024-03-19］.https：//doi.org/10.3389/fpls.2018.00145.

浏览量

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

团头鲂smg9基因SNP位点鉴定及其与抗嗜水气单胞菌感染的关联分析

农业生物质增值化利用技术与装备团队

3个不同倍性油茶CoSAD家族的全基因组鉴定及表达分析

基于2种外膜蛋白多克隆抗体的间接ELISA法检测美人鱼发光杆菌

基于NSGA-Ⅱ的折腰转向机构多级液压缸布置点优化