番茄芝麻斑病原菌产生的细胞壁降解酶种类及其活性变化

番茄芝麻斑点病原菌能够产生一系列细胞壁降解酶,即果胶甲基酯酶(PE)、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)和纤维素酶(Cx)。酶动力学研究表明:产生的各种细胞壁降解酶均有特定的最适反应条件。水解酶类的PG、PMG、Cx最大酶活的pH均为5.0,温度均为50℃;裂解酶类的PGTE和PMTE最大酶活的pH均为9.0,温度均为30℃,与其他病菌产生的细胞壁降解酶的特性基本相同。在活体外,随着培养天数的增加PG、PMG、PGTE、PMGE、Cx的活性都大幅度增加,但所有酶活性都明显低于活体内的酶活性。     

香蕉枯萎病菌1号和4号生理小种细胞壁降解酶的比较

对香蕉枯萎病菌1号和4号生理小种的细胞壁降解酶进行比较。通过测定4号生理小种在寄主体内细胞壁降解酶的活性发现,能检测到多聚半乳糖醛酸酶(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)和纤维素酶(Cx)的活性。在不同碳源培养条件下,2个生理小种均有以上5种酶的活性,以1%柑桔果胶为碳源时产生的PMG和PG活性明显高于其他几种酶的活性,而以1%CMC为碳源时,所产生的Cx都比其他几种酶的活性高。细胞壁降解酶同工酶电泳后发现,4号生理小种在寄主体内和体外培养时都比1号生理小种多分泌一种PG。2个生理小种在体外培养时分泌的PMG、PGTE和PMTE没有差异。4号生理小种在寄主体内比1号生理小种多分泌一种PMG,却少分泌一种PGTE,2个生理小种在寄主体内的PMTE则没有差异。     

酚类物质和代谢对瓜果腐霉菌产生的细胞壁降解酶活性的影响

 本文明确了间苯三酚、邻苯二酚、香草醛对黄瓜苗期猝倒病菌瓜果腐霉菌(Pythium aphanidermatum)生长及其细胞壁降解酶体外合成和活性的影响。结果表明:3种酚类物质中香草醛抑制病菌生长比较明显,随着香草醛浓度提高,病菌菌落直径下降。3种酚类物质均能明显抑制病菌4种果胶酶(PG,PMG,PGTE,PMTE)的合成和活性,3种酚类物质抑制作用因果胶酶种类而异。邻苯二酚和香草醛对PG合成抑制比较明显。间苯三酚和邻苯二酚在各浓度下均完全抑制PMG合成。酚含量20ppm以上时,香草醛完全抑制了PGTE和PMTE合成,间苯三酚完全抑制了PMTE合成。香草醛对PG、PMG和Cx活性均有明显抑制作用。随苗龄增加过氧化物酶活性升高,木质化程度加强,寄主抗果胶酶降解能力也相应增加。寄主细胞壁降解中释放的半乳糖醛酸有刺激过氧化物酶活性的作用,这可能属于一种寄主自卫反应。     

马铃薯早疫病病菌产生细胞壁降解酶的条件研究

为明确马铃薯早疫病病菌产生细胞壁降解酶的条件,采用液体培养基培养病菌。结果表明,病菌在改良的Marcus液体培养基中能产生多聚半乳糖醛酸酶(PG)、果胶甲基半乳糖醛酸酶(PMG)、纤维二糖水解酶(Cx)和β-葡萄糖苷酶(βG)细胞壁降解酶。其中,果胶酶(PG、PMG)的活性较高,纤维素酶(Cx、βG)的活性较低。病菌产生果胶酶的适宜条件为培养液初始p H为4.0,30℃持续振荡培养4 d,纤维素酶初始p H为5.0,25℃持续振荡6 d。     

玉米茎腐病菌产生的细胞壁降解酶的致病作用

 本文通过酶活分析和超微结构观察证明了玉米茎腐病菌能产生一系列细胞壁降解酶(CWDE),并能明显浸解胚根组织。浸解的组织发生质壁分离及原生质外流。随细胞壁降解酶浓度增加,酶浸解能力增强,两者呈显著的正相关。相比较而言,玉米赤霉病Fusarium graminearum在病株内产生的细胞壁降解酶的浸解能力比玉米腐霉茎腐病Pythium aphanidermatum强。2种病菌活体外产生的果胶酶与纤维素酶(Cx)存在明显的协同作用。毒素不能提高细胞壁降解酶的浸解能力,反而有一定的抑制作用。     

匍枝根霉和半裸镰刀菌侵染甜瓜果实产生的胞壁降解酶与侵染方式

 匍枝根霉(Rhizopus stolonifer)和半裸镰刀菌(Fusarium semitectum)以不同的机制侵染甜瓜果实。匍枝根霉侵染时,菌丝分泌大量的果胶甲酯酶(PME)、多聚半乳糖醛酸酶(PG)、果胶甲基半乳糖醛酸酶(PMG),迅速消解组织中胶层,引起细胞电解质外渗、质壁分离和软腐。菌丝在胞外和细胞间隙生长,不能穿透细胞壁。半裸镰刀菌侵染甜瓜果实时分泌高活力的果胶甲酯酶、果胶裂解酶类(PML)和纤维素酶(Celulase)而缺少果胶水解酶类,菌丝不能迅速消解中胶层,但以直接穿透细胞壁方式侵染组织细胞。这两种病原对甜瓜不同的致腐方式是由它们不同的外泌胞壁降解酶种类和酶学特性所决定的。     

细胞壁降解酶在球刺盘孢侵染过程中的作用

为明确球刺盘孢Colletotrichum coccodes产生的细胞壁降解酶(CWDEs)在其侵染马铃薯过程中的作用, 本文对球刺盘孢离体和活体条件下产生的CWDEs种类及活性进行检测, 并通过RT-qPCR测定了球刺盘孢侵染过程中多聚半乳糖醛酸酶(PG)基因的表达情况。通过定性测定发现, 球刺盘孢能够产生果胶酶、纤维素酶和蛋白酶; 定量测定发现, 球刺盘孢可产生羧甲基纤维素酶(Cx)、β-葡萄糖苷酶(β-Glu)、PG和聚甲基半乳糖醛酸酶(PMG)。在活体条件下, 球刺盘孢可在马铃薯茎秆内产生PG、PMG和多聚半乳糖醛酸反式消除酶(PGTE), 且酶活分别于接种后48、72 h和144 h达到最大值, 分别为26.50、77.61 U/mL和0.16 U/mg。分别将羧甲基纤维素钠和果胶诱导后的酶液接种至马铃薯茎秆可引起植物组织浸腐, 与球刺盘孢引起的典型症状相似。除此之外, 球刺盘孢的4个PGs基因均在其侵染后24 h和48 h显著共上调表达。综上所述, 该研究结果表明, 果胶酶在球刺盘孢致病过程中发挥重要作用。     

黄瓜黑星病菌致病机理的研究Ⅱ细胞壁降解酶及其在致病中的作用

 本文通过活体内外黄瓜黑星病菌(Cladosporium cucumerinum)产生的细胞壁降解酶活性分析,初步明确了Cx-酶(羧甲基纤维素酶)、β-葡萄糖苷酶和PMG(聚甲基半乳糖醛酸酶)、PMTE(果胶甲基反式消除酶)在该菌侵染黄瓜中的作用。瓜条感病的各部位,以病健交界处细胞壁降解酶活性最高;在检测的各类酶中,活性最高的为PMG、PMTE,Cx-酶、β-葡萄糖苷酶和FPA(滤纸酶)活性较低。抗感病黄瓜品种染病后,细胞壁降解酶活性均迅速增强。感病品种染病后,果胶酶(PMG、PMTE)活性远远高于抗病品种,其高峰值是抗病品种的2.72~7.52倍。感病品种接种后纤维素酶(Cx-酶、β-葡萄糖苷酶)活性一直增强;抗病品种接种后β-葡萄糖苷酶随着接种天数的增加酶活性一直增强,Cx-酶在染病后初期活性迅速增强,增至高峰后逐渐降低。     

黄瓜黑星病菌致病机理的研究Ⅱ细胞壁降解酶及其在致病中的作用

 本文通过活体内外黄瓜黑星病菌(Cladosporium cucumerinum)产生的细胞壁降解酶活性分析,初步明确了Cx-酶(羧甲基纤维素酶)、β-葡萄糖苷酶和PMG(聚甲基半乳糖醛酸酶)、PMTE(果胶甲基反式消除酶)在该菌侵染黄瓜中的作用。瓜条感病的各部位,以病健交界处细胞壁降解酶活性最高;在检测的各类酶中,活性最高的为PMG、PMTE,Cx-酶、β-葡萄糖苷酶和FPA(滤纸酶)活性较低。抗感病黄瓜品种染病后,细胞壁降解酶活性均迅速增强。感病品种染病后,果胶酶(PMG、PMTE)活性远远高于抗病品种,其高峰值是抗病品种的2.72~7.52倍。感病品种接种后纤维素酶(Cx-酶、β-葡萄糖苷酶)活性一直增强;抗病品种接种后β-葡萄糖苷酶随着接种天数的增加酶活性一直增强,Cx-酶在染病后初期活性迅速增强,增至高峰后逐渐降低。     

黄瓜腐霉菌苗期猝倒病致病机制研究

 本文明确了Pythium aphanidermatum主要靠生产以PG(多聚半乳糖醛酸酶)为主的一系列细胞壁降解酶的协调作用侵染黄瓜幼苗。植株胚轴细胞壁随苗龄增加,果胶物质增加最明显。病菌可在健胚轴及其细胞壁上培养产生果胶酶,其中细胞壁对PG的诱导作用比胚轴明显。随病菌致病力增强或病菌果胶酶浓度加大,胚轴的浸解和释放还原糖愈加明显。健株外渗物中虽也含有细胞壁降解酶,但比病菌的产生量少,活性低。病菌在寄生体内产生的细胞壁降解酶总酶活性,尤其是PG总酶活性与病菌致病力关系最为密切。这类细胞壁降解酶易受培养基成分和酸度的影响。经染色、显微及超微观察证实了该菌侵入黄瓜苗的机制是以酶解作用为主。     

温湿度调控对番茄灰霉病菌产生的细胞壁降解酶的影响

 番茄灰霉病菌在致病过程中能够产生4种细胞壁降解酶,以PMG酶活性最高,其次是β-葡萄糖苷酶和PG酶,Cx最少。灰霉病菌在不同温度下侵染番茄叶片时产生的致病酶活性不同,4种酶在20℃时表现了最高的活性,15℃次之,当温度达到25℃时,各种酶的活性都急剧下降,随着温度的再升高,酶活更低。随着湿度的增高,病菌产生的细胞壁降解酶的活性也增加,当相对湿度达到90%以上时,4种酶的活性也达到最高。温湿度对番茄灰霉病菌产生细胞壁降解酶的影响趋势,与其对发病的影响趋势是一致的。     

Infection Process and Pathogenic Mechanism of <Emphasis Type="Italic">Phomopsis asparagi</Emphasis>, the Asparagus Stem Blight Pathogen

The infection process was explored by light and electron microscopy techniques, as well as bioassays assessing phytotoxins and cell wall-degrading enzymes. We found that germ tubes of asparagus stem blight fungus were produced at 0-24 h after culture on dextrose agarose medium, and mycelia were formed at 24-48 h. Then, mycelia grew and spread continuously, making incursions into host tissues after 4 days. The conidial fructification began to form after 8 days. Subsequently, pycnidia were produced after about 12 days, with conidia released after about 16 days. Interestingly, through culture, extraction and bioassay of phytotoxin culture filtrates, no overt damage of asparagus tissues was found. As for cell wall-degrading enzymes, PG showed the highest activity, followed by Cx and PMG; PGTE and PMTE displayed the lowest activities. Finally, we demonstrated that permeable reducing sugars and relative electric conductivity in the culture increased after incubation in cell wall-degrading enzyme solutions, in an enzyme concentration dependent manner.     

阳离子对黄瓜苗期猝倒病菌果胶酶活性的影响

 本文首次从寄主-寄生物相互关系角度系统研究了阳离子对黄瓜苗期猝倒病菌Pythium aphanidermatum产生的果胶酶活性的影响,胚轴胞壁Ca²⁺含量很大,而且随苗龄增加,其含量也有规律的增加。细胞壁Ca³⁺含量变化与胚轴抗病菌果胶酶能力密切相关。不同阳离子对病菌在寄主体内、外产生的PG活性有明显影响,并随反应时间而变化。病菌在寄主体内和体外合成的PG对阳离子敏感程度不同。低浓度Ca²⁺有激活PG的作用,高浓度Ca²⁺则抑制PG活性。Na⁺超过一定浓度时有抑制PG活性的作用。PGTE比PMTE对Ca³⁺抑制作用敏感。     

细胞壁降解酶在油茶炭疽病菌致病过程中的作用研究

为明确细胞壁降解酶在油茶炭疽病菌致病过程中的作用,本文研究了活体内外炭疽病菌产生的细胞壁降解酶活性及其对叶片的降解情况。结果表明,活体外以羧甲基纤维素钠(CMCNa)为诱导底物,羧甲基纤维素酶(Cx酶)和漆酶活性最高;以柑橘果胶为诱导底物,果胶酶活性最高;以油茶叶为诱导底物,纤维素酶、果胶酶和漆酶可产生较高活力;并且经5种诱导物诱导的酶液对叶片均有降解作用。发病叶片的各部位,以病健交界处细胞壁降解酶活性最高。接种4d后开始发病,其细胞壁降解酶活性迅速增强;6d后滤纸酶(FPA)、β-葡萄糖苷酶和漆酶活性达最大值,分别为4.53、7.44、1.21U/mg;而Cx酶和果胶酶在第8天时酶活性最高,分别为15.79和25.49U/mg;接种10~16d,酶活性比较稳定。上述结果表明,纤维素酶、果胶酶和漆酶在油茶炭疽病菌致病过程中起重要作用。     

莲子草假隔链格孢SF．193的细胞壁降解酶研究

采用3,5一二硝基水杨酸法分析了莲子草假隔链格孢NimbyaalternantheraeSF一193菌株在活体内外产生的羧甲基纤维素酶（Cx）、口．葡萄糖苷酶、木聚糖酶、聚甲基半乳糖醛酸酶（PMG）和多聚半乳糖醛酸酶（PG）的活性。结果表明,SF一193可产生cx、伊葡萄糖苷酶、木聚糖酶和PG,且4种细胞壁降解酶在活体外和活体内的活性显著不同。其发酵滤液中以PG活性最高,其次为木聚糖酶、,β-葡萄糖苷酶和Cx;在空心莲子草叶片内以Cx活性最高,其次为β一葡萄糖苷酶、木聚糖酶和PG。在活体内,4种酶活性随接种天数和温度的变化而不同。Cx和卢．葡萄糖苷酶的活性在接种第3d达到最大,木聚糖酶和PG活性则分别在第2d和第5d达到最大;Cx、卢一葡萄糖苷酶和PG活性在30℃时最高,而木聚糖酶活性在35℃时最高。