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香蕉(Musa spp.)是世界中一种重要的水果和粮食作物。香蕉枯萎病(BananaFusarium wilt)是由古巴尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum f.sp.Cubense)引起的、制约香蕉生产的主要毁灭性病害。原菌要成功侵染寄主，首先必须降解植物细胞壁果胶。植物细胞壁果胶甲酯化状况与抗病性密切相关，而果胶甲酯化程度受果胶甲酯酶(Pectin methylesterase，PME)控制。然而，PME在植物抗病过程中的作用机理仍不清楚。本项目以高抗香蕉枯萎病的‘粤优抗1号’和高感品种‘巴西蕉’(Musa spp.AAA)为试材，接种香蕉枯萎病菌4号生理小种(Fusarium oxysporum f.sp.Cubense race4，Foc4)后，比较分析寄主与病原菌互作过程中，香蕉根组织果胶甲酯酶(Pectinmethylesterase，PME)，聚甲基半乳糖醛酸酶(Polymethylgalacturonase，PMG)，多聚半乳糖醛酸酶(Polygalacturonase，PG)酶活性及细胞壁果胶甲酯化程度变化；利用PME及11种识别不同甲酯化程度果胶成份的单克隆抗体，采用免疫标记技术对接种病原菌前、后，细胞壁中相应抗原成份在香蕉抗、感品种中的时空分布及表达量差异进行研究，以揭示PME在香蕉-镰刀菌互作过程中的作用机理，从而为抗枯萎病育种提供理论参考。获得的主要研究结果如下： 1.在未切根对照中，抗病品种的PME、PG和PMG活性均高于感病品种的；而甲酯化程度则低于感病品种的。抗、感品种的最大区别在于它们对切根伤害的反应：抗病品种的PME和PMG活性无明显变化、PG活性逐渐降低而感病品种的3种酶均表现逐渐升高；抗病品种的甲酯化程度先降后升，而感病品种的则表现逐渐下降的趋势。香蕉根系受Foc4侵染后，抗病品种PME、PG和PMG活性明显下降，感病品种则先升后降；接种病原菌48 h后，抗病品种的PME、PG和PMG活性均低于感病品种的，而甲酯化程度正好相反。 2.PME的表达量与其酶活性变化一致。在未切根对照中，PME分布于几乎根横切面的所有细胞的细胞壁中，其中根表皮层和内表皮层表达量相对较高；伤根后，感病品种的PME表达量表现上升，尤其韧皮部及位于内皮层至外皮层之间的细胞；抗病品种则是先表现轻微的上升随后是轻微的下降。受病原菌入侵后，抗、感病品种的PME表达量均表现下降，二者间无明显差异。 3.不同甲酯化程度的果胶成分的变化： (1)高甲酯化程度果胶：与抗病品种相比，感病品种的根组织细胞虽然在未切根对照及处理的的早期比抗病品种含有较多的由JIM7，LM20和CCRC-M130所识别的高甲酯化程度果胶成份，但在处理后期却表现出相反的结果。CCRC-M34所识别的抗原在香蕉根中的表达量比较微弱。 (2)低甲酯化程度果胶：与抗病品种相比，感病品种的根组织细胞壁中无论在未切根对照及处理的各个时期均含有较多的能被CCRC-M38，JIM5，LM18，LM19等抗体识别的低甲酯化程度果胶成份。 (3)其他果胶成份：识别Ca2+结合果胶的2F4抗体的抗原主要分布在香蕉根表皮，含量较低，除了在接菌处理48 h后含量表现下降外，伤根对照及接菌6 h后的处理均未导致明显差异产生，且抗、感品种间差异也不明显。在香蕉根组织中基本检测不到LM7和PAM1的荧光。