向日葵锈病是向日葵的重要病害之一,在世界向日葵生产地区普遍发生,给向日葵产业带来巨大的经济损失。本研究通过比较向日葵抗、感锈病品种叶片结构的差异、防御酶系和几种抗性物质的变化,以及活性氧积累与抗病性的关系,并运用电子显微镜技术对向日葵锈菌侵染过程进行观察,以揭示此类病菌与寄主间的相互作用及其寄主抗病机理,试验结果表明:1.通过对抗、感病品种防御酶系和几种抗性物质的变化研究后发现:PAL、PPO、POD、SOD、CAT活性、可溶性蛋白质、可溶性总糖、叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量在受侵染后均发生变化。其中PAL、PPO、POD、SOD、CAT活性、可溶性蛋白质、叶绿素b含量与类胡萝卜素含量的变化与寄主的抗锈性具有相关性,表明这些生理生化指标与抗病性有一定的联系,可以作为寄主抗锈性检测的生理生化指标,而可溶性总糖和叶绿素a含量的变化与寄主的抗病性没有直接的关系。2.对抗、感病品种与锈菌互作中H₂O₂和O₂^-·的产生和积累的研究表明:H₂O₂和O₂^-·的积累与植物抗病作用呈明显的正相关。另外,还发现过敏性细胞坏死反应发生的时间要晚于H₂O₂和O₂^-·开始产生的时间。表明:H₂O₂和O₂^-·的产生和积累与寄主细胞过敏性坏死有着密切关系。3.对抗、感病品种的叶片组织结构,主要包括叶片厚度、栅栏组织层数、栅栏组织厚度、上下表皮厚度、蜡质含量,气孔密度进行了比较研究。研究结果表明:抗病品种叶片蜡质含量高于感病品种,且栅栏组织排列整齐、紧密,而且层数相对较多,可以抵抗病菌的侵入和扩展,而气孔密度与抗病性没有相关性。4.向日葵锈病菌侵染向日葵后,在感、抗病品种上发育的组织学和超微结构特征有明显差异。病菌在感病品种细胞间隙分布有大量的胞间菌丝,寄主细胞发生质壁分离;叶绿体变形,叶绿体的片层结构排列零乱;直至叶绿体解体;在抗病品种上表现为菌丝生长受抑,没有观察到吸器;寄主细胞的坏死与锈菌的发育受阻密切相关,过敏性坏死反应是主要抗性机制。