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松树萎蔫病是由松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)引起的松属树种上的一种毁灭性的病害。目前,该病在日本、美国、加拿大、韩国等国家都有分布,但危害程度不一。其中,中国和日本受害最严重。它不仅给林业生产带来巨大损失,而且造成生态景观的破坏。因此,对松材线虫致病机理的研究具有重要的理论和实践意义。 随着植物寄生线虫致病机理研究的深入,松材线虫食道腺分泌物对寄主细胞及其新陈代谢影响的分子机制日益受到研究者的关注。本文利用松材线虫和拟松材线虫致病性的筹异,通过电泳,酶染色等生物技术对松材线虫和拟松材线虫分泌-排泄物和分泌物亚细胞颗粒蛋白及纤维素酶进行了比较研究,主要研究结果如下: 1.通过6种不同生物染剂染色后发现,松材线虫和拟松材线虫各株系对各种染剂的敏感度各不相同。从实验结果看,松材线虫株系的口针、头感器、阴门和肛门都有分泌—排泄物被观察到。然而拟松材线虫株系只观察到口针和头感器的分泌物,其中F1株系仅观察到口针分泌物,这说明松材线虫和拟松材线虫线虫分泌—排泄物存在明显的差别,这种差别可能与松材线虫的致病性有关。本实验的所有线虫株系都有口针分泌物,然而松材线虫口针分泌物比拟松材线虫分泌的量大。而口针分泌物主要来自食道腺,这表明松材线虫的食道腺分泌物较多。因此,松材线虫食道腺分泌物在致病方面可能起者重要作用。此外,5个株系均对考马斯亮蓝敏感,而考马斯亮蓝是特异染蛋白的染料,因此,可证明口针分泌物中存在蛋白质。 2.从纤维素酶电泳分析结果看,成幼虫的纤维素酶的谱带在迁移率和量上均无明显区别,各株系间也无区别;分泌-排泄物和分泌颗粒的电泳分析中松材线虫和拟材线虫纤维素酶的量和谱带迁移率也相同;只有大量线虫匀浆提取液的酶谱带在各株系间有一定变化,但没有发现种内各株系共有而又与另一种相区别的酶谱带。本实验所有的纤维素酶电泳分析中所有线虫株系都具有或仅具有最快的一条和最慢的两条迁移率相同的谱带。实验结果表明,松材线虫与拟松材线虫都分泌纤维素酶,但在活性和酶谱带上无种间区别。因此,线虫的纤维素酶可能只是起到对植物细胞的疏松作 中文摘要用,以协助线虫降低纤维素网的机械强度,但在导致松树萎蔫方面并不起决定性作用。 3.本文对线虫分泌一排泄物和分泌物亚细胞颗粒蛋白的提取物分别进行了PAGE和SDS一队GE电泳。从电泳谱带结果上可以看出,松材线虫和拟松材线虫的PAGE电泳谱带有明显的种间区别。所观察到的蛋白质谱带的分子量在10一10OKD的低分子区域内,这与其它植物寄生线虫的实验结果相一致。SDS一PAGE电泳谱带明显多于PAGE电泳的谱带,这说明分泌一排泄物和分泌物亚细胞颗粒蛋白中都存在着多亚基的蛋白质。在护AGE电泳结果中,分泌一排泄物蛋自的谱带多于亚细胞颗粒的,此结果表明,除口针分泌物外,线虫还存在人量其它分泌物,井且其中存在着多种松材线虫特有的蛋白。37KD和23KD的蛋白在松材线虫株系中含量都较突出,一个来自食道腺,一个来自非口针分泌的分泌一排泄物,这些蛋白在松材线虫的致病过程中可能有重要功能。在SDS一PAGE电泳结果中,亚细胞颗粒蛋白中松材线虫特有的蛋白比以GE电泳中的明显增多,说明松材线虫亚细胞颗粒蛋白中的多体蛋白质较多。F1一直是在分类上有争议的株系,本实验结果偏向于Fl与拟松材线虫亲缘关系较近。上述研究结果显示,松材线虫食道腺分泌物与其它植物寄生线虫食道腺分泌物类似,通过口针分泌,含有大量蛋白质,其主要集中在低分子量区域,食道腺分泌物在致病机制中可能具有重要作月J。同时还发现,松材线虫的体外分泌物可能对致病性也有重要的影响。