龙眼拟茎点霉细胞壁降解酶及其致病机理的研究

来源 :福建农林大学 | 被引量 : 12次 | 上传用户:ramondwang
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拟茎点霉[Phomopsis longanae Chi.]是龙眼果实潜伏侵染的主要真菌性病害之一。拟茎点霉在采后龙眼果实的致病过程中,会产生细胞壁降解酶(胞壁降解酶cell-wall degrading enzymes, CWDEs),而细胞壁降解酶是引起植物致病的重要因子。本文以龙眼果肉上分离出的拟茎点霉为实验对象,从产酶条件、致病作用及酚类物质对产细胞壁降解酶活性的影响等三个方面着手,研究龙眼拟茎点霉细胞壁降解酶的致病机理。试验结果如下:1、采用改良的Czaper培养液培养拟茎点霉,所得的滤液经离心,留上清液即粗酶液。粗酶液中可以检测出Cx、p-葡萄糖苷酶、PG和PMG四种主要细胞壁降解酶。分别从碳源、氮源、培养时间、培养基初始pH值、温度等方面研究该病菌的产酶条件,再以培养时间、培养基最适起始pH、碳源浓度、氮源浓度为四个实验因素,按正交表L16(45)设计正交试验,得出拟茎点霉病菌产细胞壁降解酶的最佳条件:培养时间为4d;培养初始pH值为5.0;碳源为1.5%的龙眼壳粉;氮源为0.5%的硝酸钾。在此培养条件下,p-葡萄糖苷酶和PG活性最高,p-葡萄糖苷酶活性可达到1533.150U/mL; PG可达到282.310U/mL,分别是优化前的4.5倍和1.5倍。2、拟茎点霉细胞壁降解酶对龙眼果皮细胞膜具有明显的破坏作用。龙眼果实经果胶酶、纤维素酶及果胶酶、纤维素酶混合酶处理后,龙眼果皮细胞膜透性增加,损伤影响以混合酶处理的最严重,损伤率高达48.37%,而纤维素酶和果胶酶损伤率分别为40.43%和34.78%。拟茎点霉胞壁降解酶对龙眼果皮组织具有显著的破坏作用,出现褐色、水渍状病斑,其中以果胶酶、纤维素酶混合酶处理的破坏程度最大,果胶酶次之,纤维素酶最小。拟茎点霉病菌侵染龙眼果实后,在不同感病部位的果皮多聚半乳糖醛酸酶活性最强,但不同感病部位的果皮纤维素酶、β-葡萄糖苷酶、多聚半乳糖醛酸酶和果胶甲基半乳糖醛酸酶的活性表现不同,其中在果皮的病健交界处最高,病斑处其次,健康处最低。3、较低浓度的邻苯二酚(0.2~0.5mg/L)、间苯三酚(0.2~2mg/L)和香草醛(0.2~2mg/L)对龙眼拟茎点霉病菌产细胞壁降解酶都有一定的诱导作用。1mg/L浓度的邻苯二酚、2mg/L浓度的间苯三酚和5mg/L浓度的香草醛都能降低龙眼拟茎点霉病菌产纤维素酶、p-葡萄糖苷酶、多聚半乳糖醛酸酶和果胶甲基半乳糖醛酸酶等细胞壁降解酶的产量,而且随着酚类物质的浓度的升高,其产量逐渐下降。当三种酚类物质浓度为10mg/L时,都能抑制龙眼拟茎霉病菌产细胞壁降解酶。邻苯二酚、间苯三酚和香草醛都能抑制龙眼拟茎点霉细胞壁降解酶的活性。其中,香草醛的抑制作用最强,10mM的香草醛能完全抑制Cx、β-葡萄糖苷酶、PG和PMG的活性;而邻苯二酚、间苯三酚只有在浓度分别为200mM和500mM时才能完全抑制这四种酶的活性。
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