学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

灰葡萄孢胞壁降解酶、角质酶及其对番茄植株的致病作用

作　者: 吴洁云
导　师: 童蕴慧
学　校: 扬州大学
专　业: 植物病理学
关键词: 角质酶果胶酶纤维素酶致病作用灰葡萄孢番茄
分类号: S436.412
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 292次
引　用: 4次
阅　读: 论文下载

内容摘要

灰葡萄孢(Botrytis cinerea)是重要的植物病原菌,在致病过程中可以产生多种酶类。研究病菌角质酶和胞壁降解酶种类及其在致病中的作用,可以为进一步阐述病菌的致病机理提供理论依据。在灰葡萄孢分生孢子的萌发液中,可以检测到角质酶和果胶酶,果胶酶包括多聚半乳糖醛酸酶(PG)、果胶甲基半乳糖醛酸酶(PMG)、果胶甲基酯酶(PME)、果胶甲基反式消除酶(PMTE)和多聚半乳糖醛酸反式消除酶(PGTE),其中以PG活性最高,为1.604 U/mg。在分生孢子的萌发液中没有纤维素酶(Cx)的活性。病菌菌丝除了可以产生角质酶和以上5种果胶酶外,还可以产生Cx。菌丝的果胶酶中以PMG活性最高,达48.539 U/mg。分生孢子在离体和活体条件下的产酶动态有一定差异。离体条件下,角质酶最大活性高峰出现在培养后的24h,活性为2.238×10-6 U/mg,但在活体下,只要12h就能达到高峰值,活性可以达到1.345×10-5 U/mg。分生孢子的果胶水解酶在离体培养时只要9h就能达到活性高峰,但活体植物体表,PMG高峰出现在分生孢子接种后的第12h。分别用果胶酶、纤维素酶以及两者的混合酶液处理番茄叶片,所有处理的叶片均出现不同程度的褐色、黄色病变以及水渍状病斑。症状表现形式与病菌接种较为相似。三种不同酶液处理中,以果胶酶和混合酶对叶片的致病症状严重。另外,胞壁降解酶在叶片有伤口时的症状要比无伤口时严重得多。番茄叶片用失活的酶液处理不出现任何病变症状。因此,病菌的胞壁降解酶能够对番茄叶片造成明显的致病作用。用扫描电镜观察分生孢子侵入时发现,分生孢子的侵染丝可以通过番茄叶片表皮细胞间隙侵入,但未见直接从表皮细胞壁侵入的现象。从分生孢子产生果胶酶的特点和侵染丝从细胞间隙侵入的现象可以得知,果胶酶特别是PG和PMG在病菌侵入阶段起着重要作用。酶液处理番茄叶片,可以使叶片细胞壁多糖降解,细胞膜明显受到损伤,膜透性改变,最终导致细胞内电解质渗漏。酶液对细胞膜的损伤,以混合酶最严重,损伤率达52.3%,其次是果胶酶,为47.1%,Cx损伤作用最小,为31.1%。通过投射电镜观察,粗酶液对番茄叶片细胞超微结构也有显著的破坏作用,主要表现为使叶片细胞质壁分离、细胞壁断裂甚至消解、叶绿体片层结构模糊不清,线粒体嵴模糊甚至消失、细胞核等细胞器受损并分解等现象。另外,混合酶液处理后6h即出现细胞被破坏的现象,36h时严重受害的细胞完全崩解。在番茄植株不同发病部位检测胞壁降解酶活性,发现发病花朵中PMG活性最高,为11.475 OD/g.min,其次为幼嫩茎杆中,叶片与成株期茎杆中活性相似,果实中活性最低,仅2.036OD/g.min。在病斑中心的褐色部位,也是PMG活性最高,为4.139 OD/g.min,病斑外圈黄色部位和病健交界处的健康部位PMG均较低,分别为0.583 OD/g.min与0.649 OD/g.min。另外,在病斑中心的褐色部位可以检测到纤维素酶活性,但病斑其它部位均没有活性。综上所述,灰葡萄孢胞壁降解酶在病菌侵入和致病过程中都发挥了重要作用,果胶酶作用又强于纤维素酶。

全文目录

中文摘要  6-8
英文摘要  8-11
前言  11-26
  一、植物病原物的致病机理  11-14
    （一）病原物的侵入过程  11-12
      1. 直接侵入  11-12
      2. 自然空口侵入  12
      3. 伤口侵入  12
    （二）病原物致病因子  12-14
      1. 酶  12-13
      2. 毒素  13
      3. 植物激素  13-14
      4. 其它致病因子  14
  二、致病相关酶类种类及其特性  14-22
    （一）角质酶  14-16
    （二）细胞壁降解酶  16-22
      1. 果胶酶  16-20
      2. 纤维素酶  20-21
      3. 半纤维素酶  21
      4. 其他酶类  21-22
  三、灰葡萄孢所致病害及其致病机理  22-25
    （一）灰霉病发生与危害  22-23
    （二）灰葡萄孢致病机理  23-25
      1. 角质酶的致病作用  23
      2. 胞壁降解酶的致病作用  23-24
      3. 毒素的致病作用  24-25
  四、本论文研究目的和意义  25-26
材料和方法  26-34
  一、供试材料  26
  二、培养基  26
    （一）马铃薯蔗糖琼脂培养基（PSA）  26
    （二）灰葡萄孢产酶培养液  26
      1. 角质酶培养液  26
      2. 果胶酶培养液  26
      3. 纤维素酶培养液  26
  三、主要试剂  26-28
    1. 角质  26-27
    2. 酶反应底物  27
    3. 缓冲液  27
    4. 显色剂  27-28
  四、粗酶液制备  28-29
    （一）产酶培养与粗酶液提取  28-29
      1. 分生孢子产生的角质酶  28
      2. 分生孢子产生的胞壁降解酶  28
      3. 菌丝产生的角质酶  28
      4. 菌丝产生的胞壁降解酶  28-29
    （二）植物体内胞壁降解酶的提取  29
  五、酶活性的测定方法  29-31
    （一）角质酶测定  29
    （二） PME 测定  29-30
    （三） PG 和 PMG 测定  30
    （四） PGTE 和 PMGE 测定  30-31
    （五） Cx 测定  31
  六、灰葡萄孢胞壁降解酶及角质酶的致病作用研究  31-32
    （一）接种方法  31
    （二）对番茄叶片作用的观察  31-32
    （三）对番茄叶片细胞膜损伤的测定  32
    （四）对番茄叶片细胞超微结构破坏的观察  32
  七、番茄植株不同部位胞壁降解酶活性的测定  32-34
结果与分析  34-51
  一、灰葡萄孢产生的酶种类及其活性变化  34-38
    （一）酶种类  34-36
      1. 分生孢子萌发过程中产生的酶  34-35
      2. 菌丝产生的酶  35-36
    （二）分生孢子产生的酶的活性变化  36-38
      1. 角质酶活性变化  36
      2. 果胶酶活性变化  36-38
  二、灰葡萄孢胞壁降解酶的致病作用  38-49
    （一）对番茄叶片的作用  38-40
    （二）在分生孢子侵入过程中的作用  40-42
      1. 分生孢子侵入过程的观察  40-42
      2. 酶活性与病菌致病力的关系  42
    （三）对番茄叶片细胞膜的损伤  42-43
    （四）对番茄叶片细胞超微结构的破坏  43-49
  三、植株不同部位胞壁降解酶活性比较  49-51
    （一）番茄植株不同部位酶活性  49
    （二）叶片病斑不同部位酶活性  49-51
小结与讨论  51-55
  一、小结  51-52
    （一）病菌产酶种类及其活性变化  51
    （二）胞壁降解酶的致病作用  51
    （三）植物不同发病器官和病斑不同部位胞壁降解酶活性比较  51-52
  二、讨论  52-55
    （一）灰葡萄孢侵入使的主要酶种类  52
    （二）胞壁降解酶在病菌致病过程中的作用  52-54
      1. 病菌不同生长阶段酶的种类  52-53
      2. 胞壁降解酶的致病作用  53-54
    （三）提高寄主植物对病菌胞壁降解酶的抗性是减轻病害的途径之一  54-55
参考文献  55-66
附录1  66-67
附录2  67-71
致谢  71

灰葡萄孢胞壁降解酶、角质酶及其对番茄植株的致病作用

内容摘要

全文目录

相似论文