论文部分内容阅读
瓜类枯萎病是由镰刀菌寄生引起的世界性土传病害,是瓜类作物的重要病害。近年来,随着瓜类栽培面积的不断扩大及设施栽培的推广,发生越来越严重。据本实验室前期研究发现,枯萎病病原能够通过细胞壁降解酶的作用致病,其病原菌在寄主体内和人工培养基上均能够产生一系列的细胞壁降解酶,这其中的多聚半乳糖醛酸酶(PG)是病原菌侵染作物的重要酶。在植物与病原菌长期相互作用的过程中,植物相应地产生了能够抑制病原菌PG活性的因子,其中以多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白(PGIP)为主。PGIP是一类富含亮氨酸重复的细胞壁结合蛋白,能够特异性、非竞争性地结合PG,抑制PG活性,增强植物抗病性。 本研究以6种不同枯萎病菌:甜瓜枯萎病菌(Fusarium oxysporum f.sp.meloni,Foe)、冬瓜枯萎病菌(F.oxysporum f.sp.benincasae,Fob)、苦瓜枯萎病菌(F.oxysporumf.sp.momodicase,Fom)、节瓜枯萎病菌(F.oxysporum f.sp.chiehqua,Foh)、黄瓜枯萎病菌(F.oxysporum f.sp.cucumerinum,Fou)、香蕉枯萎病菌4号生理小种(F。oxysporum f.sp.cubense race4,Foc4)为材料,比较其培养性状差异。制备这6种枯萎病菌的PG粗酶液,使用琼脂糖平板分析PG活力的方法对其活力进行比较,发现PG活力大小为冬瓜枯萎病PG>黄瓜枯萎病菌PG>甜瓜枯萎病菌PG>香蕉枯萎病菌4号生理小种PG>节瓜枯萎病菌PG>苦瓜枯萎病菌PG。 以黄瓜(Cucurbitaceae cucumis)、苦瓜(Momordica charantia)、冬瓜(Benincasahispida)、节瓜(Benincasa hispida var.chieh-qua)、甜瓜(Cucumis melo)幼苗为材料,研究了黄瓜PGIP的诱导表达特性及在不同组织中的活性差异,发现经黄瓜枯萎病菌孢子悬浮液诱导48h时PGIP活性最高且在不同组织中PGIP活性大小为茎>叶>根。检测了5种瓜类PGIP对6种枯萎病菌粗PG的抑制作用,证实不同的PGIP能够特异性地识别不同的PG,PGIP对不同PG存在着选择性抑制。 以经病原菌诱导的黄瓜幼苗为材料进行PGIP分离纯化,通过研磨、30.75%硫酸铵分级沉淀、10kDa超滤浓缩、ConA亲和层析、CM弱阳离子交换层析等步骤分离纯化,获得了CM-3活性峰。实验中测定PGIP活性的2-氰乙酰胺法,反应灵敏、准确度高,利于对PGIP的检测。通过对离子交换层析获得的CM-3活性峰进行SDS-PAGE,电泳后在30-60 kDa的范围内只剩下4条明显的蛋白条带。此结果为进一步了解瓜类枯萎病病原侵染过程,探究PGIP抑制PG活性的机理及瓜类枯萎病防治提供了理论和实践依据。