感染植原体铜钱树的部分生理学特性研究(附件)

:为了进一步从生理生化角度探讨铜钱树感染植原体以后的病理机制,本研究对健康铜钱树和染病铜钱树分别进行了抗氧化酶(包括过氧化物酶POD、多酚氧化酶PPO、苯丙氨酸解氨酶PAL、过氧化氢酶CAT和抗坏血酸过氧化物酶APX)的活性测定和一些生化物质(丙二醛MDA、可溶性糖、蛋白质)的含量测定。结果表明染病铜钱树植株的酶活普遍显著升高,而其生化物质的含量也与健康植株有着较为明显的差异,这说明铜钱树染病以后产生了许多抗病反应(包括清除活性氧、增强次生代谢、合成抗病菌物质、清除过氧化氢等),而植原体对于铜钱树生理代谢的影响还是较为广泛的,本研究为后续的铜钱树植原体抗病性的深入研究提供了基础数据。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言2
1 材料与方法3
1.1 材料 3
1.2 方法 3
1.2.1 采样3
1.2.2 病原PCR检测3
1.2.3 病害生理研究4
1.2.3. 1 酶活性测定4
1.2.3. 2 丙二醛含量测定6
1.2.3. 3 可溶性糖含量测定6
1.2.3. 4 蛋白质含量测定6
2 结果与分析6
2.1 健康植株与患病植株的酶活性比较6
2.1.1 过氧化物酶(POD)活性变化 6
2.1.2 多酚氧化酶(PPO)活性变化 7
2.1.3 苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性变化 8
2.1.4 过氧化氢酶(CAT)活性变化 10
2.1.5 抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性变化 11
2.2 铜钱树叶片生化物质分析 12
2.2.1 铜钱树叶片丙二醛含量分析 12
2.2.2 铜钱树叶片可溶性糖含量含量分析 13
2.2.3 铜钱树叶片蛋白质含量分析 14
2.3 病原PCR检测结果分析 15
2. 3. 1 感病铜钱树样品PCR电泳图 15
2. 3. 2 感病铜钱树
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16sRNA序列比对图 15
3 讨论16
3.1 酶活性与植原体的致病性和抗病性16
3. 2 铜钱树丙二醛、可溶性糖、蛋白质含量与铜钱树的生理代谢17
致谢18
参考文献18
感染植原体铜钱树的部分生理学特性研究
引言
引言
植原体(Phytoplasma),原称类菌原体(Mycoplasmalike organism),为单细胞原核生物,无细胞壁,有生物膜包围,至今仍不能进行人工培养,隶属于细菌界[1],硬壁菌门(Firmicutes),柔膜菌纲(Mollicutes),非固醇菌原体目(Acholeplasmatales),非固醇菌原体科(Acholeplasmataceae)[2],定殖于植物韧皮部筛管部位以及刺吸式介体昆虫的肠道、淋巴、唾液腺等组织的类似植物病原细菌的生物体;对四环类抗生素敏感,而对青霉素不敏感;对洋地黄皂苷有抵抗力,且对低渗的盐溶液敏感,与非固醇的柔膜成员较为相似。植原体通过韧皮部取食汁液的昆虫、无性繁殖方式嫁接或攀援类植物等方式传播,植原体的形态受植原体内水分的吸收、细胞液的浓度和细胞内的渗透压等理化条件的影响较大。在不同的生长阶段,植原体表现出不同的形态,一般有球形、长杆形、椭圆形、带状形及不规则形。目前世界上已经发现有1000多种植物病害与该微生物有关系,主要引起的植物症状有丛枝、黄化、矮缩、小叶、卷叶、花变绿叶,可侵染的植物可以涉及粮食、蔬菜、花卉、林木、果树、药材、牧草等,给经济作物造成了巨大的损失,我国大陆已经报道有100多种植物与植原体病害有关,病害发生地区及严重程度各不相同[3]。因此,深入了解植原体的致病机理对今后植原体的防治工作十分有帮助。
寄主植物受到植原体侵染后,寄主体内会发生一系列复杂的生理生化变化,而其中酶的变化是基础,寄主植物体内许多保护性酶系统的活性发生明显变化,有的酶活性增加,有的酶活性减弱,从而影响着植物体内各种生理生化代谢的正常进行,最终对植物和植原体的生长和发育造成不利或有利的影响。在病害发生发展过程中,酶活性的变化一定程度上反应了寄主与病原的互作关系,其中植物体内一些与酚类代谢系统相关的防御酶,如过氧化物酶(Peroxidase,POD)、多酚氧化酶(Polyphenol oxidase,PPO)、过氧化氢酶( Catalase,CAT)、苯丙氨酸解胺酶(Phenylalanin ammonialyase,PAL)等,除参与酚类物质的代谢外,还参与木质素、植保素等次生抗性物质的形成和积累,因此是人们研究植物抗、感病生理生化机制的重要内容[4]。目前,已有一些关于植物受植原体侵染后体内POD、PPO、PAL活性变化情况的报道,如长春花丛枝病、泡桐丛枝病、枣疯病、斑竹丛枝病、烟草丛枝病等病害,但尚未见铜钱树感染植原体后体内相关酶活性变化的研究报道[5]。
本次实验的对象为铜钱树(Paliurus hemsleyanus Rehd.),系鼠李科,分布较广,材质优良,为石灰岩山地重要指示树种和先锋造林树种,能改良石灰岩山地土壤条件,作为造林树种有一定的推广价值。由于铜钱树与枣树亲缘关系较近,早期在国内已有多篇报道植原体侵染枣树的文章,而铜钱树也表现出和枣疯病相似的症状[6],并已在铜钱树体内检测到植原体的存在,为进一步探究植原体对该植物生长的影响,故对其生理生化变化情况进行检测。本研究通过采集5月、6月与10月三个月份的野生铜钱树植株并且对染病植株与正常植株体内过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)、过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)的活性进行测定和比较;同时,对染病植株和健康植株叶片的丙二醛、可溶性糖以及蛋白质含量进行比较和研究,旨在进一步从生理生化的角度探讨铜钱树感染植原体的问题,以期为预防治疗该病提供生理生化方面的理论依据[7]。
1 材料与方法
1.1 材料
本次实验所用材料来自于南京中山陵植物园的野生铜钱树。
1.2 方法
1.2.1 采样
地点:南京中山陵植物园
时间:①2014年5月
②2014年6月
③2014年10月
对象:铜钱树(一株健康植株,一株患病植株)

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