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在植物与病原菌互作中,活性氧进发在防卫反应中起着重要作用。由于活性氧对微生物的毒性,因此动物病原菌的抗氧化酶是致病因子之一。本研究用外源活性氧处理稻瘟菌,以了解活性氧对稻瘟菌菌丝体生长和抗氧化酶的影响,以探索各种抗氧化酶对于稻瘟菌抗氧化胁迫的作用。 供试稻瘟菌(Magnaporthe grisea)菌丝体在液体培养条件下用不同浓度的H2O2处理,6mmol/L的H2O2已显著抑制菌丝体的生长,10mmol/L的H2O2完全抑制菌丝体的生长(图1.1)。以甲基紫精作为O2释放源,浓度在600-800μmol/L时已显著抑制菌丝体生长,1000μmol/L完全抑制菌丝体生长(图1.2)。以H2O2+Fe2+通过Fenton反应获得·OH,发现H2O2和Fe2+同时加入处理稻瘟菌菌丝体,比单独用H2O2处理时表现对菌丝体更强的抑制作用。随着Fe2+浓度增高,抑制作用增强。说明·OH表现出对菌丝体生长的强抑制性(图1.3)。 本研究以外源H2O2处理稻瘟菌2h后,稻瘟菌菌丝体的过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性显著高于对照,对超氧物歧化酶(SOD)活性没有显著影响,对过氧化物酶(POD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)的效应以目前的实验数据还不能得出结论(图2.1-图2.6)。以4mmol/L的H2O2处理稻瘟菌菌丝体后,在0-10h内观察酶活性变化动态,证明菌体内的SOD和CAT活性在处理后2 h显著高于对照,以后下降;菌体内的APX和GR活性在处理后的6h显著高于对照,以后下降;菌体内的GPX活性在处理后的8h显著高于对照,以后下降;菌体内POD的活性动态以目前的实验数据还不能得出结论(图2.7-图2.12)。以上的实验结果初步说明,在低浓度的外源H2O2的作用下,在较短时间内,稻瘟菌菌丝体内的抗氧化酶活性增加。表明H2O2是稻瘟菌抗氧化酶的诱导信号。H2O2诱导稻瘟菌体内抗氧化酶产生,可能与保护稻瘟菌免遭H2O2的伤害有关。但是。外源H2O2处理的浓度和时间会影响抗稻瘟菌菌体内抗氧化酶的活性。 本研究用不同浓度的甲基紫精处理稻瘟菌菌丝体后2 h测定菌体内各种抗氧化酶的活性。在甲基紫精较低浓度时(200μmol/L),稻瘟菌菌丝体的CAT、APX、POD和GPX活性显著高于对照;在600 μmol/L浓度下,菌体的GR活性显著高于对照(图3.2l石人这些结果表明,OZ也是稻瘟菌抗氧化酶的诱导信号,在低浓度时,可能激活抗氧化酶合成:在高浓度下,OZ可能会抑制抗氧化酶的活性。不同的抗氧化酶对oZ的敏感程度是不同的。 本研究以 600 poffe的甲基紫精处理稻瘟菌菌丝体,观察菌体内各种抗氧化酶活性在处理后 0-10 h内的变化动态。发现:菌体内 GPX活性在处理后 2 h达到高峰;SOD、CAT、POD和 GR的活性在处理后 4 h达到高峰:而 APX活性在处理后 8 h达到高峰(图 3厂l二2\这一结果也说明不同抗氧化酶对 OZ的敏感程度不同:而且随着处理时间增长,OZ可能会抑制抗氧化酶的活性。 本研究以100m。i的H20。加不同浓度的k\处理稻瘟菌菌丝体2 h。结果表明,菌体内的 SOD、C盯和 GR活性在加x 0.lmmol几的k刀处理组显著高于 100 1lllll。l几的HZOZ处理对照(图4.1,4.2,4.6):在50 1lllll。l/L的 HZOZ加不同浓度的 Feh,处理稻瘟菌菌丝体 2 h后,菌体内的 POD和 GPX活性也是在加A 0.1。of几的k》处理组显著高子仅用 H。O。处理的对@(图 4.4-4.5卜 在 1…*几的HZOZ加不同浓度的k\ 处理稻瘟菌菌丝体Zh后,菌体内的ApX活性以加入 0.01 111.-x-OI几的h卜处理组显著高于仅用 HZO。处理的对照(图 4.3人这些结果表明,HZOZ加一定浓度的FC卜处理组中稻瘟菌菌丝体内的抗氧化酶活性高于单用Hzoz处理组。说明由Fenton反应从H。Oz转化生成的DH对菌体内的抗氧化酶有比HZOZ更强的诱导能力。