茄科尖孢镰刀菌3 个专化型细胞壁降解酶的比较

对茄科作物致病尖孢镰刀菌番茄专化型(Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici,FOL)、茄子专化型(F.oxysproum f. sp. melongenae,FOM)和辣椒专化型(F.oxysporum f. sp. capsicum,FOC)细胞壁降解酶多聚半乳糖醛酸酶(PG)、果胶甲基半乳糖醛酸酶(PMG)、多聚半乳糖醛酸反式消除酶(PGTE)、果胶甲基反式消除酶(PMTE)及纤维素酶(Cx)进行比较。对3个专化型分别在寄主植物体内细胞壁降解酶活性测定表明:发病茄子和番茄体内酶活性从高到低依次为PG、PMG、PGTE、Cx 和PMTE,发病辣椒体内酶活性从高到低依次为PG、PGTE、PMG、PMTE 和Cx。体外诱导试验发现,FOC所产生的PG活性比FOM和FOL高,而FOM所产生的PGTE比FOC和FOL高,3个专化型的PMG、PMTE和Cx活性没有显著差异。通过PG同工酶薄层等电聚焦电泳分析,FOL、FOM和FOC分别产生5、5、3个PG同工酶,各有1条特异的PG同工酶条带。推测此3个专化型PG同工酶的差异可能和病原菌的致病作用和寄主专化性差异有关。     

水稻纹枯病菌胞壁降解酶的产生及致病作用

水稻纹枯病菌(Rhizoctonia solaniKühn)在改良的Marcus培养液中能产生多聚半乳糖醛酸酶(PG)、纤维素酶(Cx)、果胶甲基半乳糖醛酸酶(PMG)、多聚半乳糖醛酸反式消除酶(PGTE)和果胶甲基反式消除酶(PMTE)5种胞壁降解酶,其中PG、Cx和PMG活性较高,而PGTE和PMTE活性很低。病菌产生胞壁降解酶的最佳条件是:在pH5培养液中28℃下静置培养6 d。病菌接种水稻叶鞘后也能显著产生PG、Cx和PMG等胞壁降解酶,并且病斑外侧褪绿部酶活最高,平均为对照(健康部)的3.4倍;其次是褐色部,酶活总量平均为对照的2.9倍;病斑中央枯白部酶活较低,但明显高于对照。这一结果提示,在病菌侵染和扩展过程中胞壁降解酶起重要作用。果胶酶(PG、PMG)和纤维素酶(Cx)无论是单独处理还是混合处理,对水稻叶鞘都具有显著地损伤细胞膜和浸渍组织的作用。     

马铃薯干腐病菌侵染过程中切片组织细胞壁降解酶的变化

【目的】探讨干腐病菌(Fusarium sulphureum Schlechlendahl)侵染过程中马铃薯切片组织主要细胞壁降解酶(cell wall degrading enzymes, CWDEs)活性的动态变化。【方法】陇薯3号马铃薯块茎组织切片接种F. sulphureum后,不同培养天数取样测定并比较分析主要CWDEs活性变化。【结果】F. sulphureum侵染的组织均能产生多聚半乳糖醛酸酶(PG)、果胶甲基半乳糖醛酸酶(PMG)、纤维素酶(Cx)、β-葡萄糖苷酶、多聚半乳糖醛酸反式消除酶(PGTE)、果胶甲基反式消除酶(PMTE)、果胶甲基酯酶(PME)、果胶裂解酶(PML),但PG、PMG、Cx、β-葡萄糖苷酶活性显著高于其它酶。在侵染前期(1-3 d) PMG和Cx出现高峰,PG在后期(4-6 d)活性增高,而β-葡萄糖苷酶在整个侵染过程中活性一直呈上升趋势。【结论】CWDEs是F. sulphureum侵染和扩展过程中主要的致病因子,且各种CWDEs在致病中发挥作用的时期不同。     

人参核盘菌侵染对参根不同部位细胞壁降解酶及防御酶活性的影响

为了明确人参不同部位对人参核盘菌的敏感性,在温室分别对人参芦头部和须根部接种病菌,观察不同部位发病情况,并对人参不同部位细胞壁降解酶活性及寄主防御酶活性进行测定。结果表明,人参菌核病芦头部发病时间早于根须部。人参芦头部多聚半乳糖醛酸酶(PG)、果胶甲基半乳糖醛酸酶(PMG)、果胶甲基反式消除酶(PMTE)活性在侵染过程中大于根须部,而多聚半乳糖醛酸反式消除酶(PGTE)活性在侵染中期及羧甲基纤维素酶(Cx)、β-葡萄糖苷酶活性在侵染后期出现芦头部小于根须部的现象。人参根须部过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性在侵染前期,超氧化物歧化酶(SOD)活性在侵染中期大于芦头部。可见,人参芦头部对菌核病较根须部敏感,可能主要是芦头部在病菌侵染前期细胞壁降解酶(PG、PMG、PMTE)活性较高,而防御酶(POD、CAT)活性较低造成。     

葡萄酸腐病菌sf-19细胞壁降解酶活性及其致病作用

葡萄酸腐病近年来在中国主要葡萄产区发生普遍而严重,造成葡萄近成熟期果穗大量腐烂,直接影响葡萄的产量和质量.[目的]为了明确引起葡萄酸腐病菌的致病机制,对一株强致病性菌株sf-19(Hanseniaspora uvarum)进行细胞壁降解酶及其致病作用的研究.[方法]采用紫外分光光度计法和3,5-二硝基水杨酸法(DNS)测定该病原菌产生细胞壁降解酶的种类和活性.[结果]结果发现:菌株sf-19可以在诱导培养基上产生多聚半乳糖醛酸酶(PG)、果胶甲基半乳糖醛酸酶(PMG)、纤维素酶(Cx)、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,PG、PMG和Cx的活性较高,且最适培养时间分别为6、4、2d,最适宜产酶pH为5.另外,菌株sf-19的菌悬液及其产生的细胞壁降解酶可引起葡萄果实腐烂,扫描电镜观察可见葡萄果皮内侧的组织和结构出现空洞及崩解,但果皮表面无明显组织和结构的变化.[结论]结果表明Hanseniaspora uvarum 产生的细胞壁降解酶是引起果实腐烂的重要原因之一,且符合其不能直接侵入的特性.     

活体外黄芪根腐病菌细胞壁降解酶产生能力比较

利用细胞壁降解酶(CWDEs)是镰刀菌(Fusarium sp.)侵染寄主的主要手段之一,不同种类的镰刀菌在致病过程中起主要作用的降解酶种类有所不同。以山西省黄芪(Astragalus L.)根腐病的优势病原菌锐顶镰刀菌[F.acuminatum(Ellis et Everhart)Wr.]、腐皮镰刀菌[F.solani(Mart)Sacc.]和尖孢镰刀菌(F.oxysporum Schlecht)为研究对象,对其活体外诱导培养产生的主要细胞壁降解酶(多聚半乳糖醛酸酶、聚甲基半乳糖醛酸酶、多聚半乳糖醛酸反式消除酶、果胶甲基反式消除酶、内切1,4-β-D葡聚糖酶、β-葡萄糖苷酶)及其变化规律进行了比较。结果表明,3种根腐病菌均能产生多聚半乳糖醛酸酶、聚甲基半乳糖醛酸酶、多聚半乳糖醛酸反式消除酶、果胶甲基反式消除酶、内切1,4-β-D葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶6种CWDEs,但不同的致病菌产生各种酶的活性大小和变化趋势具有明显差异。该结果为深入研究CWDEs在根腐病菌侵染黄芪过程中的致病作用奠定了基础。     

芒果细菌性角斑病菌细胞壁降解酶反应条件优化…

为优化出芒果细菌性角斑病菌细胞壁降解酶酶活性的反应条件,采用3,5-二硝基水杨酸法(DNS法),分别测定以1％羧甲基纤维素钠(CMC)、0.5％CMC+0.5％果胶和1％果胶为诱导底物的细胞壁降解酶活性,并从温度、时间、pH等方面优化酶活性测定条件.结果表明:在3种主要细胞壁降解酶中,羧甲基纤维素酶(Cx)以1.0％CMC作为底物诱导效果最好,多聚半乳糖醛酸酶(PG)和果胶甲基半乳糖醛酸酶(PMG)以1.0％柑橘果胶作为底物诱导效果最好.Cx和PG的最适反应温度分别为60℃和50℃,最适反应时间分别为60 min和20 min,当pH分别达到4.6和6.6时,Cx酶和PG的酶活性最强.     

芦笋茎枯病菌细胞壁降解酶活性的测定及条件优化

为明确芦笋茎枯病菌细胞壁降解酶的活性及测定条件,利用3,5-二硝基水杨酸法(DNS法)测定7种常见细胞壁降解酶的活性,比较不同底物对3种主要酶的诱导作用,并从温度、时间、pH值等方面优化酶活性的测定条件。结果表明:7种细胞壁降解酶中,多聚半乳糖醛酸酶(polygalacturonase,PG)的活性较高,其次是果胶甲基半乳糖醛酸酶(polymethylgalacturonase,PMG)和β-1,4-内切葡聚糖酶(endo-β-1,4-glucanase,Cx),其他4种酶活性较低。在3种主要细胞壁降解酶中,Cx以1%羧甲基纤维素钠盐(CMC)作为底物的诱导效果较好,PG和PMG以1%柑橘果胶(pectin)作为底物的诱导效果较好。Cx的最佳反应温度是50℃,PG的最佳反应温度是50~60℃,PMG的最佳反应温度是60℃;Cx的最佳反应时间是50 min,PG和PMG的最佳反应时间是60 min;Cx和PG的最佳反应pH值是4.0,PMG的最佳反应pH值是8.0。     

玉米秸秆腐解液对假禾谷镰刀菌生理指标的影响

为明确玉米秸秆腐解产物对假禾谷镰刀菌的影响,采用生长速率法和涂布平板法分别测定玉米秸秆腐解液对假禾谷镰刀菌(Fusarium pseudograminearum)菌丝生长和孢子萌发的影响;采用DNS法测定腐解液对该菌多聚半乳糖醛酸酶(PG)和果胶甲基半乳糖醛酸酶(PMG)活性;采用Hoffman法测定多聚半乳糖反式消除酶(PGTE)和果胶甲基反式消除酶(PMTE)活性.结果表明:玉米秸秆腐解0 d、7 d和14 d对菌丝生长和孢子萌发均表现低促高抑的作用,浓度高于0.062 5 g·DW/mL腐解液处理均表现抑制作用,且随腐解天数的增加抑制作用增强,两者抑制率最高分别达100％和93.7％.腐解液对假禾谷镰刀菌PMTE和PGTE活性均表现抑制作用,抑制率分别在1.2％～99.0％和6.6％～99.6％;腐解7 d和14 d、浓度低于0.062 5 g·DW/mL腐解液处理,PG活性在8.787～10.420 U/mg,与对照相比增幅在4.2％～22.2％;PMG活性在7.557～8.177 U/mg,与对照相比增幅在2.3％～10.7％.该研究揭示了秸秆还田条件下小麦茎基腐病重发的原因.     

离体条件下辽细辛精油对灰葡萄孢菌细胞壁降解酶活性的影响

以辽细辛精油为材料,以黄瓜灰霉病致病菌灰葡萄孢菌为靶标,利用紫外可见分光光度计,采用比色法在离体条件下测定了辽细辛精油对灰葡萄孢菌细胞壁降解酶活性的影响.结果表明:辽细辛精油对果胶甲基半乳糖醛酸酶(pectin methylgalactuionase,PMG)、胞内果胶甲基反式消除酶(pectin methyltrans-eliminase,PMTE)、果胶总酶、胞内1,2-β-D葡聚糖酶(C1酶)、胞外羧甲基纤维素酶(Cx酶)和蛋白酶均主要表现为激活作用;对胞外PMTE酶和胞内C1酶表现为抑制作用;激活/抑制作用与精油浓度之间不成比例关系.这说明辽细辛精油对灰葡萄孢菌细胞壁降解酶活性的影响不是抑菌作用的主要机制.     

叶疫病菌侵染芒果后叶片细胞壁降解酶活性测定

为明确叶疫病病菌侵染芒果后细胞壁降解酶活性的变化,以台农芒果叶作为试验材料,通过体外培养的方法分离得到芒果叶疫病菌,将其接种于离体的芒果幼叶,利用3,5-二硝基水杨酸(DNS)法和紫外分光光度计法检测病原菌侵染过程中细胞壁降解酶活性的变化。结果表明,在细胞壁降解酶中,β-葡萄糖苷酶活性最高,羧甲基纤维素酶(Cx)活性与多聚半乳糖醛酸酶(PG)活性次之,聚甲基半乳糖醛酸酶(PMG)活性最低;纤维素酶在病原菌侵染初期最早分泌并起作用,并且纤维素酶比果胶酶对芒果叶片的致病作用明显。     

辣椒疫霉多聚半乳糖醛酸酶活性对其致病力的影响

[目的]研究安徽省辣椒疫霉(Phytophthora capsici Leonian)的致病力与多聚半乳糖醛酸酶(PG)活性的关系.[方法]采用平板法定性检测辣椒疫霉产生的果胶酶活性,并对不同致病力菌株的PG活性的变化进行分析.[结果]辣椒疫霉均可产生果胶酶,形成水解圈.供试菌株接种辣椒苗复壮后的PG活性高于复壮前;强致病力菌株的PG活性明显高于弱致病力菌株;供试菌株的PG活性均在培养后第7天达到峰值.[结论]PG活性的高低与辣椒疫霉菌致病力的强弱相关,是该菌的致病相关酶.     

黑粉病菌对薏苡生长及其细胞壁降解酶活性变化的影响

为了解薏苡黑粉病菌的致病性机制,对种子接种黑粉病菌后的发芽率和幼芽生长抑制作用、黑粉病菌在薏苡不同生长期的侵入危害及接种黑粉病菌后薏苡种子分泌产生的角质酶、果胶甲基半乳糖醛酸酶(PMG)、多聚半乳糖酸酶(PG)、β-1,4-内切葡聚糖酶(Cx)和β-葡聚苷酶的活性变化进行测定。结果表明:黑粉病菌对种子的发芽无抑制作用,对幼芽的生长有一定的抑制作用;接种黑粉病菌孢子后,种子发病率为75.7%,而叶片和穗部的发病率都低于10%;病原菌处理种子后,角质酶的活性在6h和12h出现峰值,略高于对照,其余时间角质酶活性与对照差异不明显,且角质酶的含量和活性均较低;细胞壁降解酶的活性测定发现,种子接触黑粉病菌后,果胶甲基半乳糖醛酸酶(PMG)活性与对照的PMG活性差异不显著,且活性的变化率相同;多聚半乳糖酸酶(PG)、β-1,4-内切葡聚糖酶(Cx)和β-葡聚苷酶的活性在24h内迅速升高,达到峰值,之后迅速下降,与健康植株(CK)的活性差异不显著,且变化规律相同。     

调控果实成熟的基因工程研究进展

阐述了在果实成熟过程中与乙烯生物合成和细胞壁降解相关的酶 (ACC合酶、ACC氧化酶、多聚半乳糖醛酸酶和果胶甲基酯酶 )及其调控果实成熟的基因工程研究进展     

苹果炭疽病菌对苹果果实致病机制初探

对活体内外苹果炭疽菌产生的细胞壁降解酶进行活性分析,初步明确了聚甲基半乳糖醛酸酶(PMG)和羧甲基纤维素酶(Cx)在该菌侵染苹果过程中的作用.结果表明,活体外PMG活性随培养时间增加呈上升趋势,Cx活性则先升后降.活体内,无论抗感品种接种后,均先出现PMG活性高峰,后出现Cx活性高峰;抗病品种的细胞壁降解酶活性要低于中感和感病品种,但酶活高峰出现较早.此外,未接种的健康苹果果实中也检测到细胞壁降解酶,但活性较低.     

灰葡萄孢犬尿氨酸单氧酶基因BcKMO调控病菌致病力的机制分析

【目的】揭示灰葡萄孢犬尿氨酸单氧酶基因BcKMO（kynurenine 3-monooxygenase）调控病菌致病力的机制,阐明灰葡萄孢致病的分子机理。【方法】利用DNS和Hoffman方法,对BcKMO的T-DNA插入突变体BCG183和回复突变体（BCG183/BcKMO）的多聚半乳糖醛酸酶（PMG）、果胶酶（PG）、纤维素酶（Cx）、多聚半乳糖醛酸反式消除酶（PGTE）和果胶甲基反式消除酶（PMTE）的活性进行分析;提取灰葡萄孢野生型和BCG183、BCG183/BcKMO突变体的粗毒素并进行生物活性测定;利用溴百里酚蓝显色试验,对突变体BCG183和BCG183/BcKMO的产酸能力进行分析;利用洋葱表皮穿透试验,检测突变体BCG183和BCG183/BcKMO的穿透能力;利用real-time PCR技术,检测突变体BCG183和BCG183/BcKMO中已知致病相关基因腺苷酸环化酶编码基因Bac、异源三聚体G-蛋白G?亚基基因Bcg2和Bcg3、蛋白激酶调节亚基基因PkaR、MAP激酶编码基因Bmp1和Sak1、MAP激酶Bmp3和BcSak1下游的靶基因Bcreg1、TCHK-MAPK信号途径基因Bos1、亲环蛋白A编码基因Bcp1、小G蛋白基因Ras2、多聚半乳糖醛酸酶基因Bcpg1和超氧化物歧化酶基因Sod1的表达水平。【结果】突变体BCG183中的PMG和PG的酶活性较野生型和回复突变体明显增强,CX、PGTE和PMTE的酶活性与野生型和回复突变体没有明显差别;突变体BCG183的毒素活性较野生型和回复突变体明显增强;突变体BCG183的产酸能力较野生型和回复突变体明显减弱;突变体BCG183能够穿透洋葱表皮,在培养基上形成菌落,与野生型和回复突变体没有明显差别;突变体BCG183中已知致病相关基因Bac、Bcg2、Bcg3、PkaR、Bmp1、Sak1、Bcreg1、Bos1、Bcp1、Ras2、Bcpg1和Sod1的表达水平明显强于野生型和回复突变体。【结论】灰葡萄孢BcKMO通过调控病菌的胞壁降解酶活性、毒素活性、产酸能力、致病相关基因的表达而影响病菌的致病力。     

真菌多聚半乳糖醛酸酶的研究进展

真菌多聚半乳糖醛酸酶是植物细胞壁果胶的主要降解酶之一,是植物病原真菌的重要致病因子.综述了多聚半乳糖醛酸酶的特性、多聚半乳糖醛酸酶基因及其特征、多聚半乳糖醛酸酶的分子进化、多聚半乳糖醛酸酶的表达调控及其在真菌致病过程中的作用.     

多聚半乳糖醛酸酶（PG）与果实成熟软化的影响

多聚半乳糖醛酸酶(PG)是一种在细胞壁结构的改变中起重要作用的酶,参与果胶的降解,它与果实的软化密切相关.PG具有3种同工酶,他们分剐出现于果实发育的不同阶段.乙烯在翻译水平控制PG基因的表达而对PGmRNA的转录没有影响.     

热处理对冷藏茄子果实细胞壁代谢的影响

研究热处理对冷藏茄子果实细胞壁物质含量和细胞壁降解酶活性的影响。结果表明:与对照果实相比,热处理可有效抑制冷藏茄子果实冷害指数(CI)的上升,保持较高的硬度,延缓果胶甲酯酶(PME)、多聚半乳糖醛酸酶(PG)、纤维素酶(CX)和β-半乳糖苷酶(β-Gal)活性的上升,抑制离子结合型果胶(ISP)、共价结合型果胶(CSP)、半纤维素和纤维素含量的下降。结果说明热处理减轻冷藏茄子果实冷害与抑制细胞壁代谢有着密切的关系。     

玉米灰斑病菌与不同品种玉米互作后果胶酶活性的变化

为了明确果胶酶在玉米灰斑病菌与寄主互作中所起的作用,采用比色法测定了玉米灰斑病菌0609菌株与不同抗性玉米品种互作3代后,再分离菌胞内和胞外果胶酶[果胶甲基半乳糖醛酸酶（PMG）、果胶甲基反式消除酶（PMTE）]活性并分析其变化。结果表明,同一种酶、同一互作寄主、同一互作代数,胞外酶活性高于胞内酶,说明果胶酶（PMG和 PMTE）主要以胞外酶形式起作用;互作单代,再分离菌果胶酶活性的变化均与寄主的抗感性无密切关系;与对照原菌株0609比较,再分离菌PMTE活性的变化趋势是第1次互作后大部分升高,而第2、3次互作后则均降低;对于同一互作品种,PMG活性总体上随互作代数增加而升高,PMTE活性表现为第1次互作后明显高于第2次和第3次互作,第2次和第3次互作间酶活性差异不显著,说明病菌与同一寄主连续互作后,其致病性将发生改变。