松脂镰刀菌（Fusarium circinatum）引起的松树枯萎病（PPC）对全球针叶林造成严重威胁，并且会造成巨大的经济损失。尽管制定疾病缓解策略至关重要，但是在宿主易感性/抗性机制方面的研究却很少，杀菌剂虽然有不错的效果，但对于人类健康和环境却存在较大的风险和影响。鉴于上述原因，Joana等人（2021）研究了高度易感（Pinus radiata D. Don）和相对抗性（Pinus pinea L.）两个树种在不同镰刀菌感染阶段的反应和变化，包括光合作用、水势变化、激素动力学和抗氧化系统等，结果表明镰刀菌感染均激活了脱落酸（ABA）分解代谢机制，并引起一系列的代谢反应，这对于开发基于激素的育种策略或使用激素作为抗松脂镰刀菌感染的诱导剂具有重要意义。

该研究使用LCpro SD光合仪（配备针叶测量室）测量净 CO2 同化速率 (A, μmol CO2 m−2 s−1)、气孔导度 (gs, mol H2O m−2 s−1)、蒸腾速率 (E, mmol H2Om−2 s−1) 和气孔下 CO2 浓度 (Ci, v.p.m.) ，光响应曲线（A/PPFD）光强设定序列为2000, 1500, 1000, 750, 500, 250, 100, 50 and 0 μmol m−2 s−1；使用FluorCam开放式叶绿素荧光成像测量最小荧光Fo，最大荧光Fm以及光系统II最大光量子产率PSII（Fv/Fm），通过光照前和光照后Fv/Fm百分比变化来量化对光抑制的敏感性，使用FluorCam软件对兴趣区域（AOI）选区和分析，通过不同光暗设定的光胁迫-恢复实验可区分在每个树种的不同采样点是否发生了光化学能力下降或光抑制。

P. radiata 和 P. pinea 对照植物以及接种 F. circinatum 的植物（接种因子）中不同采样点（时间因子）的定量变量的双向 ANOVA 汇总表（interaction为两种因子相互作用）

每个变异源的自由度 (Df) 和 F 值。显著性：∗P≤0.05，∗∗P≤0.01，∗∗∗P≤0.001。NS，无显著性。RIN：茎相对坏死长度；gs：气孔导度；E：蒸腾速率；A：净CO2同化率；Ci: 气孔下 CO2 浓度；%Fv/Fm：PSII最大量子产率的百分比变化；RWC：相对含水量；ψmd：正午水势；ABA：脱落酸；

上图为两种松树幼苗接种镰刀菌(F) 和各自的对照 (C)其叶绿素荧光参数随时间变化。 (A) PSII (%Fv/Fm) 的最大量子产率的百分比变化。 数据表示为平均值 ± SE。对于显著的交互作用，F 列上的星号表示与每个物种和采样时间的相应对照相比显著不同的平均值（事后检验，α = 0.05）。(B) 使用叶绿素荧光成像获得的数据示例图像。每个物种和条件 (C 和 F) 的三个重复中的每一个的 PSII (Fv/Fm) 值由不同颜色分级表示。Fv/Fm 预照明和光胁迫-恢复实验结果为接种镰刀菌1天后。

接种镰刀菌以及接种后时间显示Pinus radiata的气体交换受到显著影响，接种10天后与其对照组相比，E和A显著降低，Ci显著增加，此外，接种后2小时gs和E显著高于对照。另一方面，对于Pinus pinea L.而言，时间对针叶气体交换相关参数有显著影响，没有发现与镰刀菌接种的相互作用，但E 和 gs受到显著影响，此外，在 P. pinea 的 A 和 Ci 中，发现接种镰刀菌与接种后时间之间存在显著的相互作用，接种1天后显示出比对照更高的 Ci 值。对于接种后的两个树种，接种后时间及其相互作用显著影响 Fv/Fm 的百分比变化，但是 P. radiata 的显著性水平更高。接种10天后仅在 P. radiata发现 %Fv/Fm 的显著变化，接种植物的百分比低于其各自的未接种对照。

下面为易科泰公司使用FluorCam封闭式叶绿素荧光成像对松针所做的结果，取松树上不同生长时期的松针，暗适应15min后运行quenching测量，根据成像结果可知，成熟叶的Fv/Fm、ΦPSⅡ均为最大，其光合能力和光合效率最高。而老叶虽然光合结构还未完全破坏，Fv/Fm仍达0.47，但其实际光合速率已经接近0，这个测试说明叶绿素荧光成像在针叶植物上可有效应用。

参考文献

Amaral, J. et al. Temporal physiological response of pine to Fusarium circinatum infection is dependent on host susceptibility level: the role of ABA catabolism. Tree Physiology 41, 801–816 (2021).

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