1、離子組是指一個(gè)生物體、組織或細(xì)胞內(nèi)的礦質(zhì)元素的總和。礦質(zhì)元素是植物生命活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)之一，植物體內(nèi)礦質(zhì)元素的失衡不僅引起植物的生理病害，而且也容易誘發(fā)病原微生物侵染性病害。植物與病原微生物的互作是一個(gè)包括形態(tài)、生理、生化和信號(hào)傳導(dǎo)等一系列變化在內(nèi)的復(fù)雜過程。在這一過程中，經(jīng)常是不止一種礦質(zhì)元素發(fā)揮著重要的直接或間接作用。因此運(yùn)用離子組學(xué)的研究手段，從整體上分析和探討礦質(zhì)元素與植物病原微生物引起的侵染性植物病害間的關(guān)系、植物-病原互作的特

2、異性以及植物對(duì)病原物感染的防衛(wèi)反應(yīng)，對(duì)全面理解植物病害機(jī)理和改進(jìn)防治措施具有重要意義。
　　柑橘植物與黃龍病病原菌間的相互作用是當(dāng)前國際柑橘界共同面臨的一個(gè)難點(diǎn)和前沿問題，其中的大部分過程和機(jī)制至今尚未明確，有待于從多角度深入探討。與轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)和代謝組學(xué)相比，目前柑橘黃龍病在離子組學(xué)方面的信息極其匱乏，而且相關(guān)報(bào)道都是溫室或網(wǎng)室標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下，僅針對(duì)單一物種（一般以葡萄柚Citrus paradisi或甜橙C.sinensi

3、s為實(shí)驗(yàn)對(duì)象）接種培養(yǎng)的研究。然而，植物免疫系統(tǒng)與病原微生物之間的相互作用非常復(fù)雜，而且不同物種對(duì)病原侵染的響應(yīng)會(huì)有很大差異。本研究運(yùn)用現(xiàn)代高通量離子組譜分析技術(shù)（ICP-MS和ICP-OES），探討了柑橘葉片離子組譜特征，并綜合分析多個(gè)影響因素，包括遺傳變異（寬皮柑橘C.reticulata、檸檬C.limon和柚子C.maxima）、不同發(fā)育階段（新葉、成熟葉和衰老葉）和環(huán)境變化（夏季和秋季、不同地點(diǎn)），導(dǎo)致的葉片離子組特征與變化以

4、及它們對(duì)黃龍病病原菌(Candidatus Liberibacter asiaticus)侵染的響應(yīng)。
　　研究主要結(jié)果如下:
　　1)離子組在柑橘植物體內(nèi)及物種間存在顯著的多樣性，同一柑橘物種植物體內(nèi)的離子表現(xiàn)出多樣性，這種離子多樣性也因黃龍病病原菌侵染而發(fā)生變化。不同柑橘物種的離子組對(duì)黃龍病病原菌侵染同樣產(chǎn)生顯著的差異響應(yīng)。
　　2)黃龍病病原菌Ca.L.asiaticus的侵染對(duì)柑橘植物新葉中氮(N)和磷(P)的

5、濃度有顯著影響。與健康的砂糖橘(C.reticulata cv.Shatangju)植物相比，黃龍病病原菌感染的砂糖橘植物葉片中N和P的濃度（夏梢生長期）分別下降到“不足”和“低”的水平。然而，感病的沙田柚(C.maxima cv.Shatian Yu)葉片中N和P仍然保持在“最佳”或“高”濃度。不同柑橘物種和季節(jié)也顯著地影響新葉中N和P的濃度，而且物種和植物健康狀況（健康或黃龍?。?duì)新葉中N和P有顯著的交互影響。無論在夏梢還是秋梢生長

6、期，感病的砂糖橘、檸檬和沙田柚植株的衰老葉中N和P的濃度與對(duì)應(yīng)的健康樹相比均降低。黃龍病病原侵染對(duì)砂糖橘和檸檬植物新葉中的N∶P比值有顯著影響，但沙田柚新葉中N∶P比值并沒有因感病而發(fā)生顯著變化。新葉中N∶P比值的變化可在一定程度上反映不同柑橘物種對(duì)黃龍病病原菌侵染的耐病性差異。
　　3)砂糖橘植物體內(nèi)鉀對(duì)黃龍病病原菌侵染的響應(yīng)與N和P一致。與健康樹相比，鈣的濃度在黃龍病病菌感染的砂糖橘中顯著降低，在檸檬中升高，而沙田柚中無顯著變

7、化。黃龍病病原菌侵染引起砂糖橘和檸檬新葉中鋅(Zn)的濃度顯著下降。盡管感染黃龍病病原菌的植物的癥狀常與Zn缺乏植物的癥狀相似，但值得注意的是，感病的沙田柚新葉中Zn的濃度反而顯著高于健康樹。此外，黃龍病病原菌侵染對(duì)新葉中的銅濃度沒有顯著的影響。
　　4)各元素問的相關(guān)性在不同物種間以及健康樹與黃龍病病樹間均存在高度變異。黃龍病病原菌侵染使砂糖橘和檸檬中的元素相關(guān)性發(fā)生顯著變化，但沒有改變沙田柚中的元素相關(guān)性。一些在遺傳上保守的元

8、素相關(guān)性因黃龍病病原菌侵染而被破壞;然而，也有一些元素相關(guān)性既在遺傳上保守又在病害脅迫下穩(wěn)固。
　　5)主成分分析表明黃龍病原菌感染對(duì)沙田柚葉片離子組的影響不顯著，而對(duì)砂糖橘和檸檬的影響復(fù)雜。
　　本研究所分析的柑橘葉片離子組中的各種元素對(duì)黃龍病病原菌的侵染呈多樣性響應(yīng)。柑橘植物通過調(diào)節(jié)體內(nèi)養(yǎng)分元素的平衡來提高其自身對(duì)黃龍病病原菌的防御，而由于在病原菌侵染的逆境下植物調(diào)節(jié)養(yǎng)分平衡的能力不同，因此表現(xiàn)出的耐病程度也不同。植物離