外源NO提高玉米瘤黑粉病抗性的效果和作用機制初探

趙文清 金梓浩 王婷 王芳

摘 要 為探討一氧化氮供體硝普納（SNP）提高玉米對瘤黑粉病抗性的效果和作用機制，以高抗玉米瘤黑粉病自交系‘齊319和高感玉米自交系‘掖478為材料，研究不同濃度（0.02、0.05、0.1、0.5 mmol/L）SNP處理對玉米瘤黑粉菌菌絲生長和不同生長時期（0、5、10、15、20 d）玉米葉片生理特性的影響。結果表明：0.02、? 0.05 mmol/L濃度SNP對菌絲有明顯抑制作用，處理玉米葉片后會產生一定的誘抗效果。外源噴施0.02 mmol/L濃度SNP能夠提高玉米葉片中的抗氧化超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化物酶（POD）、過氧化氫酶（CAT）、多酚氧化酶（PPO）、苯丙氨酸解氨酶（PAL）、幾丁質酶（CHT）、β-1，3-葡聚糖酶活性和游離脯氨酸（pro）含量，而其丙二醛（MDA）含量和脂氧合酶（LOX）活性有所降低?？梢?，外源NO可在一定程度上緩解瘤黑粉菌對玉米植株造成的傷害，提升玉米對瘤黑粉病的防治效果，其機制可能是通過提高玉米的多種抗氧化酶活性、滲透物質含量和抗病相關酶活性，從而提高玉米對瘤黑粉病的抗性。

關鍵詞 玉米; 外源 NO；葉片；瘤黑粉病; 抗氧化酶

玉米是中國主要的糧食、能源及經濟作物，其生產安全在國內糧食生產中具有重要意義。近年來，隨著畜牧業和能源相關產業的快速發展對國內玉米需求量提出了更高的要求[1]。玉米瘤黑粉病是影響玉米生產的主要病害之一，當玉米植株遭受瘤黑粉孢子侵染時，會破壞玉米正常生長發育和營養供應，造成玉米產量大幅降低，一般減產10%～30%[2-3]，嚴重時會絕收。此外，隨著全球氣候不斷變化和農業生產對田間秸稈處理不當，使大量瘤黑粉病菌留在土壤和殘茬中，造成玉米瘤黑粉病部分地區發生大流行[4]。瘤黑粉病對我國的西北、華北、東北等地區玉米生產造成很大的損失[5]。

一氧化氮（NO）在植物對逆境脅迫的反應中起著重要作用，是植物體中一種重要的信號調節分子[6]。NO可誘導受傷組織的細胞臨近凋亡，保護植物體內的正常細胞[7]。已有研究表明，外源NO處理可以有效提高PAL（苯丙氨酸解氨酶）、POD（過氧化物酶）、CHT（幾丁質）等酶的活性，從而提高火龍果果實對炭疽病的抗性[8]；外源NO處理能夠提高馬鈴薯對干腐病的抗病性，并且在殼聚糖誘導馬鈴薯抗病性中發揮重要的作用[9]; NO處理可以有效抑制接種灰霉病草莓果實病斑的擴展[10]。但在外源NO誘導玉米對瘤黑粉病的抗性機理研究方面未見詳細報道。因此，本試驗以瘤黑粉病高抗玉米自交系‘齊319和高感玉米自交系‘掖478為試驗材料，研究外源NO對玉米抗瘤黑粉病的影響，探討外源NO誘導玉米抗病性的作用機理，為進一步認識NO對植物抗逆境的調控機理奠定基礎。

1材料與方法

1.1 試驗材料

以高抗玉米瘤黑粉病自交系‘齊319和高感玉米自交系‘掖478為試驗材料，由甘肅農業大學玉米課題組提供。試驗材料種植于甘肅農業大學試驗基地，2021年4月下旬左右播種，按照隨機區組設計，‘齊319和‘掖478各種植5行，行長6 m，行距為0.75 m，每行留苗20株， 田間正常管理。

供試菌株：玉米瘤黑粉菌（Ustilago maydis），菌株編號5.208，購自中國科學院微生物研究所。

1.2 玉米瘤黑粉病病菌培養及人工接種

在培養基上接種菌碟進行測定[11]。經細菌過濾器，分別配濃度為0.02、0.05、0.1和0.5 mmol/L硝普納（SNP）的馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養基（PDA），對照為加入與 SNP 等量的無菌水。在無菌環境下將直徑為 5 mm 菌碟接種在培養基上，在人工培養箱中進行培養，24 h和48 h 時采用全自動微生物菌落計數儀進行菌落面積的測算，各處理設3次重復。

挑取玉米瘤黑粉菌兩種不同遺傳交配型擔孢子單菌落于 PDA 培養基中，28 ℃培養5 d;將長出的菌落全部轉移到2 mL無菌離心管中，加入適量無菌水充分振蕩懸浮菌體；最后在懸浮液中加入甘油，使甘油的終濃度為15%，放入-80? ℃冰箱長期保存。

將保存的菌株轉至馬鈴薯蔗糖液體培養基中，在27? ℃、180 r/min條件下振蕩培養3 d，產生大量擔孢子可用于接種。用蒸餾水將懸浮液稀釋至9×103～10×103個孢子/mL，待玉米長至6葉1心時，采用菌液注射法[12]接種。接種時選擇上午或陰天，用注射器從幼苗莖側方刺入接種，接種量為 2 mL 每株，對照組在相同部位注射等量的蒸餾水，在同一天接種完。配置0.02、0.05、? 0.1、0.5 mmol/L SNP溶液，接種處理6 h后將配好的 SNP 溶液用噴壺噴到接種玉米葉片的表面，每株噴施50 mL，對照組噴灑等量無菌水，每個處理設置3個重復，每個重復10株。用塑料袋套住接種瘤黑粉病菌懸浮液的植株和噴灑 SNP 溶液的葉片，以起到保濕和防止其他病菌侵染的作用。SNP 處理7 d后觀察玉米發病情況，篩選最佳濃度。

采用篩選出的最佳SNP濃度對玉米葉片進行處理，在處理后 0、5、10、15、20 d共5個時間段進行采樣。試驗共設置8個處理：‘齊319 SNP-接種、‘齊319 SNP -未接種、‘齊319 CK-接種、‘齊319 CK-未接種；‘掖478 SNP-接種、‘掖478 SNP -未接種、‘掖478 CK-接種、 ‘掖478 CK-未接種，每個處理設 3 次重復。

1.3 生理指標測定

超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化物酶（POD）、過氧化氫酶（CAT）、丙二醛（MDA）、游離脯氨酸（Pro）測定采用王三根[13]方法；脂氧合酶（LOX）、多酚氧化酶（PPO）、苯丙氨酸解氨酶（PAL）、幾丁質酶（CHT）、β-1，3-葡聚糖酶測定采用曹建康等[14]方法。

1.4 數據統計

用Shineso Supcre G9 軟件測量菌落面積，數據采用 Microsoft Excel 軟件進行繪圖，用 SPSS 統計軟件進行統計分析，數據以“平均數±標準差”表示。

2 結果與分析

2.1 外源NO對玉米瘤黑粉菌菌絲生長的影響

由表1可見，24 h和48 h玉米瘤黑粉菌菌落面積隨著SNP濃度的升高呈逐漸增大的趨勢。24 h后，在 SNP 濃度為0.02 mmol/L時與對照相比差異顯著。當處理濃度為0.02、0.05、0.1 mmol/L時，24 h菌落面積分別比對照降低? 27.42%、14%、5.2%，0.5 mmol/L 時菌落面積比對照增加6.12%。當處理濃度為0.02、0.05 mmol/L 時，48 h菌落面積分別比對照降低? 14.08%、4.86%，0.1、0.5 mmol/L 時菌落面積比對照增加0.04%、1.21%。以上研究結果表明，當 SNP濃度為0.02 mmol/L 時，對瘤黑粉菌落生長抑制效果較好。

2.2 外源NO對玉米瘤黑粉病發生的影響

不同濃度SNP處理玉米葉片7 d后，玉米發病情況如圖1，玉米‘齊319 CK處理和0.1、0.5 mmol/L SNP處理下輕微侵染，葉片有零星變黃；0.5 mmol/L SNP處理下輕度侵染，葉片有少量變黃、起皺扭曲；0.02、0.05 mmol/L SNP處理下沒有發病。玉米‘掖478所有處理下均發病，CK處理下玉米莖部嚴重畸形；0.02 mmol/L SNP處理下玉米葉片輕微起皺扭曲，莖部輕度畸形；? 0.05、0.1 mmol/L SNP處理下玉米葉片變黃，起皺扭曲，有少量凸起瘤狀物；0.5 mmol/L SNP處理下葉片和莖部嚴重畸形。

以上結果表明，低濃度 SNP 能提高玉米抗瘤黑粉病的能力，以 0.02 mmol/L SNP 處理效果最佳。

2.3 外源NO對玉米葉片中抗氧化酶類的影響

由圖2可以看出，各處理組與對照組之間在整個處理期間 SOD、POD、CAT、PPO活性變化顯著（P<0.05）。玉米接種瘤黑粉菌后，‘齊319 和‘掖478 CK-接種處理的玉米酶活性均顯著高于CK-未接種；SNP-接種處理的玉米酶活性顯著高于SNP-未接種（P<0.05）；SNP處理組玉米的酶活性整體高于CK處理組。

‘齊319 SNP-接種處理的玉米 SOD 活性高峰出現在5 d，比‘齊319 CK-接種處理高?? 17.4%；‘掖478 SNP-接種活性高峰出現在10 d，比‘掖478 CK-接種處理高22.9%（圖2-A）。POD活性各處理組變化趨勢相似，活性高峰出現在 20 d，‘齊319 SNP-接種處理比‘齊319 CK-接種處理高56.8%，‘掖478 SNP-接種處理比‘掖478 CK-接種處理高35.2%（圖2-B）。CAT活性的SNP處理組活性高峰出現在15 d， ‘齊319 SNP-接種處理比‘齊319 CK-接種處理高171.4%，‘掖478 SNP-接種處理比‘掖478 CK-接種處理高168%（圖2-C）。處理期間各處理的 PPO活性呈上升的趨勢，活性高峰出現在20 d，‘齊319 SNP-接種處理玉米的 PPO 活性比‘齊319 CK-接種的玉米 PPO 活性高22.3%，‘掖478 SNP-接種處理玉米的 PPO 活性比‘掖478 CK-接種處理高27.9%（圖2-D）?！R319的 SOD、POD、CAT、PPO活性整體高于‘掖478，說明‘齊319 的抗逆性強于‘掖478。

由圖2-E可以看出，玉米接種瘤黑粉病菌后玉米 LOX 活性顯著高于未接種玉米。兩個玉米自交系 SNP-接種處理的玉米 LOX 活性顯著低于 CK-接種處理，最低出現在20 d，‘齊319 SNP-接種處理比‘齊319 CK-接種處理低? 40.7%，‘掖478 SNP-接種處理比‘掖478 CK-接種處理低34%。

上述結果表明，SNP處理能增強玉米葉片中 SOD、POD、CAT、PPO的活性，降低 LOX 酶的活性，從而提高玉米葉片的抗氧化能力，降低細胞膜的損傷程度，其中 POD活性受 SNP 影響? 最大。

2.4 外源NO對玉米葉片中脯氨酸和MDA含量的影響

SNP處理對玉米葉片 Pro含量的影響如圖 3-A，各處理組 Pro 含量變化顯著（P<0.05），活性高峰出現在10 d。10 d時，兩個玉米自交系CK-接種處理的玉米Pro含量均顯著高于CK-未接種，SNP-未接種處理的玉米Pro含量顯著高于CK-未接種，SNP-接種處理的玉米Pro含量高于CK-接種處理，但差異并不顯著。

SNP處理對玉米葉片 MDA 含量的影響如圖 3-B，各處理組MDA含量變化顯著（P

上述結果表明，SNP 處理能增加玉米葉片中 Pro 的含量，降低 MDA 的含量，進而降低病害對玉米細胞膜造成的損傷。

2.5 外源NO對玉米葉片中抗病相關酶類的? 影響

由圖4可以看出，各處理組與對照組之間在整個處理期間 PAL、CHT、β-1，3葡聚糖酶活性變化顯著（P<0.05），SNP處理組玉米的酶活性整體高于CK處理組，活性高峰均出現在10 d。由圖 4-A可以看出，10 d時，‘齊319 SNP-接種處理PAL酶活性比‘齊319 CK-接種處理高? 45.6%，‘掖478 SNP-接種處理比‘掖478 CK-接種處理高23.7%。由圖4-B可以看出，10 d時，‘齊319 SNP-接種處理CHT酶活性比‘齊319 CK-接種處理高17.1%，‘掖478 SNP-接種處理比‘掖478 CK-接種處理高32.2%。由圖 4-C可以看出，10 d時，‘齊319 SNP-接種處理β-1，3葡聚糖酶活性比‘齊319 CK-接種處理高? 22.9%，‘掖478 SNP-接種處理比‘掖478 CK-接種處理高44.1%。玉米接種瘤黑粉病菌后玉米 β-1，3葡聚糖酶活性顯著高于未接種玉米?？剐宰越幌怠R319 整體酶活性高于感病自交系‘掖478。

上述結果表明，SNP 處理能增強玉米葉片中 PAL、CHT、β-1，3葡聚糖酶的活性，從而增強玉米抵御病害的能力，其中 PAL和 β-1，3葡聚糖酶活性受 SNP 影響較大。

3 討論與結論

植物細胞膜的通透性會在受到病原物侵染時發生改變，影響植物的光合作用和呼吸作用等，蛋白質含量等也會降低。植物體內大多數酶類都由可溶性蛋白組成。植物會在受到病菌脅迫時通過合成大量的可溶性蛋白來抵御或緩解病原菌所帶來的傷害[15]。研究發現，病原物的侵入促進代謝相關酶的活性增強，比如PAL、POD、PPO等[16-17] 。

NO作為信號調節分子和活性氧清除劑在抵抗生物和非生物脅迫方面起著重要的生理作用，硝普納（SNP）是一種重要的 NO 供體。趙曉丹[18]研究發現低濃度的外源NO可降低擬南芥灰霉病的發病情況，誘導擬南芥對灰霉病的抗性。本試驗研究結果表明，用4種不同濃度的 SNP 處理玉米瘤黑粉菌菌絲，0.02 mmol/L濃度的SNP對玉米瘤黑粉菌的菌絲生長抑制明顯。用4種不同濃度的SNP處理玉米植株后，0.02 mmol/L濃度的 SNP 處理誘導玉米抗病性效果最佳。

SOD、POD、CAT 是植物細胞中重要的抗氧化保護酶，能清除過量的活性氧，防止植株受到各種脅迫的傷害[19-21]。研究表明，外源 NO 能夠提高干旱脅迫下玉米葉片 SOD、POD、CAT等的活性，增強玉米清除ROS的能力，增強玉米抗旱性 [22]。本試驗研究結果表明 0.02 mmol/L濃度的 SNP 處理可以增強玉米葉片中SOD、POD、CAT、PPO的活性，增強玉米在瘤黑粉菌脅迫下對過氧化物的清除能力， 降低膜脂過氧化的程度， 減小玉米瘤黑粉病對植株的傷害。

植物受到病菌侵染時細胞發生膜脂過氧化，產生毒性代謝物 MDA，導致膜系統遭到破壞，植物的生長發育受到抑制。前人研究認為植物最初感染病原物時，LOX 活性會升高誘導產生單線態氧（1O2和O-2），同時SOD活性下降，導致O-2發生累積，膜脂過氧化作用加強，膜結構遭到破壞，加速染病組織的死亡[23]。本研究表明，瘤黑粉菌脅迫下玉米葉片中MDA、LOX 活性升高。在瘤黑粉菌脅迫下，用 0.02 mmol/L濃度的SNP處理玉米后，玉米葉片中LOX的活性降低，MDA含量降低，降低病菌對玉米葉片細胞膜的破壞，在一定程度上降低了瘤黑粉菌脅迫對玉米葉片的傷害程度。

脯氨酸在植物對逆境脅迫的反應中扮演著重要的角色，是植物體內的重要滲透調節物質之一。本試驗中，用 0.02 mmol/L 濃度的SNP處理玉米后，玉米葉片中Pro含量有一定程度的增加，這和張菊平等[24]的研究結果一致。外源NO誘導玉米植株細胞的滲透調節能力增強，病菌對植物體的傷害降低。

PAL酶系是植物體內普遍存在的防御酶系統，PAL活性可作為植物抗逆境能力的一個生理指標[25]。β-1，3-葡聚糖酶和 CHT 廣泛存在于高等植物體內，協同作用更能有效抵御病原菌的侵害，提高植物的抗病性[26]。本研究表明，玉米遭受瘤黑粉菌脅迫后玉米葉片中 PAL、CHT、β-1，3葡聚糖酶活性顯著升高，經過外源 NO 處理后，提高了玉米抗瘤黑粉病的能力，玉米葉片中 PAL、CHT、β-1，3-葡聚糖酶活性顯著升高。這與黃玉平[10]的研究結果一致。

綜上所述，瘤黑粉菌脅迫會明顯抑制玉米植株的正常生長和生理反應，外源噴施適宜濃度SNP可提升玉米對瘤黑粉病的防治效果，以濃度0.02 mmol/L處理效果最佳，其機制可能是外源NO處理可誘導玉米葉片的多種抗氧化酶活性、滲透物質含量和抗病相關酶活性升高，MDA和LOX 活性降低，進而導致過氧化物積累和膜脂過氧化程度降低，減小氧化脅迫對玉米植株的傷害，從而提高玉米對瘤黑粉病的抗性。

參考文獻 Reference：

［1］ 任志強，王曉清，卜華虎，等.玉米抗旱育種研究進展[J].? 山西農業科學，2019，47（7）：1291-1294.

REN ZH Q，WANG X Q，BU H H，et al.Research progress in drought resistance breeding of maize[J].Shanxi Agricultural Science，2019，47（7）：1291-1294.

[2] 李 斌，楊輝斌，王軍鋒，等.四氯蟲酰胺的合成及其殺蟲活性[J].現代農藥，2014，13（3）： 17-20，40.

LI B，YANG H B，WANG J F，et al.Synthesis and insecticidal activity of Si Lv Chong Xianan[J].Modern Agrochemicals，2014，13（3）： 17-20，40.

[3] 邊亞輝.玉米瘤黑粉病的危害與防治[J].河北農業，2016（1）：39-40.

BIAN Y H.Hazards and control of Ustilago maydis in maize [J].Hebei Agriculture，2016（1）：39-40.

[4] 楊青華，鄭博元，李蕾蕾，等.外源NO供體對水分虧缺下玉米葉片碳同化關鍵酶及抗氧化系統的影響[J].作物學報，2018，44（9）：1393-1399.

YANG Q H，ZHENG B Y，LI L L，et al.Effects of exogenous nitric oxide donors on carbon assimilation and antioxidant systems in leaves of maize seedlings under PEG-induced water deficit stress[J].Acta Agronomica Sinica，2018，44（9）：1393-1399.

[5] 白金愷.雜糧作物病害[M].北京：中國農業出版社，1997： 78-80.

BAI J K.Diseases of Coarse Grain Crops [M].Beijing： China Agricultural Press，1997： 78-80.

[6] 張 霖，趙 翔，王亞靜，等.NO與Ca2+對蠶豆保衛細胞氣孔運動的互作調控[J].作物學報，2009，35（8）：1491-1499.

ZHANG L，ZHAO X，WANG Y J，et al.Crosstalk of NO with Ca2+ in stomatal movement in vicia faba guard cells[J].Acta Agronomica Sinica，2009，35（8）：1491-1499.

[7] YAMASAKI H，SHIMOJI H，OHSHIRO Y，et al.Inhibitory effects of nitric oxide on oxidative phosphorylation in plant mitochondria[J].Nitric Oxide，2001，5（3）：261-270.

[8] 朱迎迎.外源一氧化氮（NO）誘導火龍果果實對炭疽病的抗性及其對采后品質影響的研究[D].?？冢汉Ｄ洗髮W，2016.

ZHU Y? Y.Impact of postharvest anthracnose，enhancement of disease resistance and quality in ripening dragon fruit by exogenous nitric oxide treatment[D].Haikou：Hainan University，2016.

[9] 胡林剛.NO和H2O2對馬鈴薯干腐病的控制作用及其機理研究[D].蘭州：甘肅農業大學，2014.

HU L G .Control of exogenous NO and H2O2 on dry rot of potato tuber and its possible mechanism involved[D].Lanzhou：Gansu Agricultural University，2014.

[10] 黃玉平.外源NO對草莓果實品質影響及誘導抗病性機理研究[D].南京：南京農業大學，2016.

HUANG Y P.The effect of strawberry quality and regulation mechanism of nitric oxide on gery mold disease[D].Nanjing：Nanjing Agricultural University，2016.

[11] 張智慧，聶艷芳，何 磊，等.外源茉莉酸甲酯誘導水稻抗瘟性相關防御酶和內源水楊酸的變化[J].植物病理學報，2010，40（4）： 395-403.

ZHANG ZH? H，NIE Y F，HE L，et al.Resistance-related defense enzymes and endogenous salicylic acid induced by exo-genous methyl jasmonate in rice against blast disease[J].Acta Phytopathologica Sinica，2010，40（4）： 395-403.

[12] 王 威.玉米瘤黑粉病抗性的遺傳特點及生化特性研究[D].蘭州：甘肅農業大學，2010.

WANG W.Genetic and biochemical characteristic research of corn resistance to common smut[D].Lanzhou： Gansu Agricultural University，2010.

[13] 王三根.植物生理生化[M].北京：中國林業出版社，2013.

WANG S G.Plant Physiology and Biochemistry[M].Beijing：China Forestry Press，2013.

[14] 曹建康，姜微波，趙玉梅.果蔬采后生理生化實驗指導[M].北京：中國輕工業出版社，2007.

CAO J K，JIANG W B，ZHAO Y M.Experiment Guidance of? Postharvest? Physiology and Biochemistry of Fruits and Vegetables[M].Beijing：China Light Industry Press，2007.

[15] 沈文飚，徐朗萊，葉茂炳.水楊酸誘導植物抗病性的新進展[J].生物化學與生物物理進 展，1999（3）：44-47.

SHEN W B，XU L L，YE M B.Progress in structure-function studies of? cellulases [J].Progress in Biochemistry and Biophysics，1999（3）：44-47.

[16] 王 曼.兩個蘋果品種葉片接種褐斑菌后抗病相關酶活性變化研究[D].陜西楊凌：西北農林科技大學，2013.

WANG M.Differentiated expression of pathogenesis-related enzymatic activity in two apple cultivars in response to the pathogen Marssonina coronaria[D].Yangling Shaanxi：Northwest Agriculture and Forestry University，2013.

[17] 黃志磊.基于轉錄組學的大麥抗葉斑病生理機制研究及抗病基因篩選[D].蘭州：甘肅農業大學，2019.

HUANG ZH? L.Transcriptomics-based physiological mechanism of barley resistance to Bipolaris sorokiniana and screening of disease[D].Lanzhou：Gansu Agricultural University，2019.

[18] 趙曉丹.外源一氧化氮誘導擬南芥抗灰霉病機制的研究[D].昆明：云南師范大學，2008.

ZHAO X D.The effect of Arabidopsis thaliana regulation mechanism of nitric oxide on gray mold[D].Kunming：Yunnan Normal University，2008.

[19] 胡國霞，馬蓮菊，陳 強，等.植物抗氧化系統對水分脅迫及復水響應研究進展[J].安徽農業科學，2011，39（3）：1278-1280，1282.

HU G X，MA L J，CHEN Q，et al.Research progress on the response of plant antioxidant system to water stress and rewatering[J].Anhui Agricultural Science，2011，? 39（3）：1278-1280，1282.

[20] 劉曉慧，尚 靜，朱宗文，等.高溫脅迫對絲瓜幼苗抗氧化酶活性及基因表達的影響[J].分子植物育種，2020，? 18（24）：7989-7996.

LIU X H，SHANG J，ZHU Z W，et al.Effects of high temperature stress on the activities of antioxidant enzymes and genes expression of Luffa seedling[J].Molecular Plant Breeding，2020，18（24）：7989-7996.

[21] 韓 陽，邱漫莉，孟 靖，等.堿脅迫對紫花苜?？寡趸傅挠绊慬J].遼寧大學學報（自然科學版），2020，47（3）：193-199，188.

HAN Y，QIU M L，MENG J，et al.Effects of alkali stress on antioxidant enzymes of alfalfa[J].Journal of Liaoning University （Natural Science Edition），2020，47（3）：193-199，188.

[22] 李蕾蕾.外源NO對干旱條件下玉米幼苗光合特性及抗氧化酶系統的影響[D].鄭州：河南農業大學，2016.

LI L L.Studies on the effect of exogenous nitric oxide on photosynthetic characteristics and antioxidant enzymes activity of maize seedlings under drought stress[D].Zhengzhou：Henan Agricultural University，2016.

[23] 黨俊梅，張少英，邵世勤，等.甜菜抗（耐）叢根病生理基礎的研究Ⅱ.超氧化物歧化酶（SOD）、酯氧合酶（LOX）、丙二醛（MAD）與甜菜抗（耐）叢根病的關系[J].中國糖料，2000（3）：7-12.

DANG J M，ZHANG SH Y，SHAO SH Q，et? al.Physiological basis of rhizomania resistance （tolerance） in sugarbeet Ⅱ.The relationship between superoxide dismutase（SOD），lipoxidase（LOX），malondialdehyde（MAD） and the rhizomania resistance（tolerance） in sugarbeet[J].China Sugar，2000（3）：7-12.

[24] 張菊平，張會靈，張煥麗.外源NO降低辣椒幼苗鹽害的生理效應[J].北方園藝，2020（22）：10-15.

ZHANG J P，ZHANG H L，ZHANG H L.Physiological effectof exogenous nitric oxide on pepper seedlings under NaCl stress [J].Northern Horticulture，2020（22）：10-15.

[25] 葉文斌，贠漢伯，樊 亮，等.復合涂膜對楊梅貯藏過程中POD、PPO、PAL酶活性的影響[J].包裝與食品機械，2012，30（2）：10-16.

YE W B，YUN H B，FAN? L，et al.Effect of compound coating antistaling agent of polysaccharide treatment in storage on POD，PPO and PAL enzymatic activity of Chinese bayberry[J].Packaging and Food Machinery，2012，30（2）：10-16.

[26] 程笑笑.棉花黃萎病菌內源幾丁質酶基因 VDECH 功能分析[D].北京：中國農業科學院，2017.

CHENG X X.Functional analysis of endochitinase gene VDECH from Verticillium dahliae[D].Beijing：Chinese Academy of Agricultural Sciences，2017.

Effect and Action Mechanism of Exogenous NO in Enhancing Maize Resistance to Ustilago maydis

Abstract To investigate effect and mechanism of nitric oxide （NO） donor sodium nitroprusside （SNP） on enhancement of maize resistance to Ustilago maydis，we used the highly resistant maize Ustilago maydis inbred line ‘Qi 319 and the highly susceptible maize inbred line ‘Ye 478 as the experimental materials.We conducted an experiment to investigate the effect of various SNP concentrations （0.02，0.05，0.1 and 0.5 mmol/L） on growth of Ustilago maydis hypha and the physiological parameters of maize leaves at various growth phases （0，5，10，15，20 d）.The results demonstrated that SNP significantly inhibited mycelium at concentrations of 0.02 and 0.05 mmol/L，inducing a certain level of resistance in maize plants.Exogenous application of 0.02 mmol/L SNP enhanced the antioxidant activities of the enzymes superoxide dismutase （SOD），peroxidase （POD），catalase （CAT），polyphenol oxidase （PPO），phenylalanine ammonia-lyase （PAL），chitinase （CHT），and β-1，3-Glucanase as well as the level of free proline （pro） in maize leaves.Concurrently，it reduced the malondialdehyde （MDA） content and lipoxygenase （LOX） activity.In conclusion，exogenous NO can partially alleviate the damage caused by Ustilago maydis in maize plants and enhance their resistance to this pathogen.This enhancement is likely achieved by increasing the activity of various antioxidant enzymes，the accumulation of osmotic substances，and the activity of disease-resistance-related enzymes in maize.

Key words Maize；Exogenous NO；Blades；Common smut；Antioxidant enzyme