水杨酸诱导烟草对TMV的抗性和PAL活性变化研究

 植物内源水杨酸(SA)可能是诱导植物产生系统抗病性(SAR)的信号物质,它在植物体内具有多种生理调节作用。     

耐病毒诱导剂88-D诱导珊西烟产生PR蛋白及对TMV侵染的抗性

 耐病毒诱导剂88-D注射于珊西烟(Nicotiana tabacum var Xanthi nc)下部叶片,上部叶片接种TMV,结果耐病毒诱导剂88-D诱导上部未注射叶片对TMV侵染的抗性,对侵染的抑制率为62.95~82.86%。对耐病毒诱导剂88-D处理叶片及上部未处理叶片细胞间液中的PR蛋白(Pathogenesis-related Proteins)进行电泳分析,结果表明耐病毒诱导剂88-D可系统地诱导珊西烟产生9种健康植株所没有的PR蛋白。PR蛋白的诱导与抗病性、耐病性的诱导相一致。     

β-氨基丁酸诱导烟草产生PR蛋白及对TMV的抑制作用

 本文研究了β-氨基丁酸(BABA)诱导系统侵染寄主烟草NC89产生PR蛋白及其对TMV的抑制作用。用5mmol/LBABA对抗性烟和非抗性烟进行叶面喷施处理均可以抑制烟草叶片中TMV的产生,平均抑制率分别达到59%和49%。BABA和SA处理均可以诱导2种烟草叶片中PR1、PR2和PR5基因的表达,其中对PR1的诱导作用相对较强。分别用BABA和SA处理非抗性烟草,在处理后的不同时间内2种药剂对PR1基因的诱导规律基本相同。用BABA和SA分别预处理非抗性烟草2d后接种TMV,2种药剂对烟草叶片中PR1基因的影响是完全不同的,其中,BABA处理后接种TMV抑制PR1基因的表达,在接种后第72h已经检测不到PR1基因的存在,SA处理后接种TMV对PR1基因的影响呈现弱-强-弱的变化趋势,在接种后第24hPR1的表达量达到最强,以后逐渐减弱。试验结果表明:BABA能够提高非抗性烟草对TMV的抗性,但是BABA诱导烟草产生抗TMV的作用机制可能是一种不同于目前普遍公认的SA的作用机制。     

牛蒡低聚果糖诱导烟草对烟草花叶病毒的抗性

在室内条件下,研究了牛蒡低聚果糖对烟草花叶病毒抗性的影响及其影响机制。结果表明,在牛蒡低聚果糖处理叶（第三叶）中,接种烟草花叶病毒24h时对照处理叶片中该病毒含量大约是牛蒡低聚果糖处理叶片中的2.6倍,相对防效达61%;在未处理叶（第四叶）中,接种烟草花叶病毒24h时对照处理叶片可检测到TMV-CP的表达,而牛蒡低聚果糖处理叶则检测不到TMV-CP的表达。通过对抗病相关基因的检测发现,牛蒡低聚果糖处理和接种烟草花叶病毒都可诱导抗病相关基因（包括PR-1a、PR-2、PR-3、PI-1、PI-2和PAL）在烟草局部叶和系统叶中大量表达。这些结果表明,牛蒡低聚果糖可诱导烟草对烟草花叶病毒产生抗性,其作用机制可能在于诱导了抗病相关基因在植株体内的表达,增强了植株的系统抗性。     

植物诱导抗性与寄生性杂草防除

植物诱导抗性不仅可以用于防治病虫害,也可以用于防除寄生性杂草。本文综述植物诱导抗性防除寄生性杂草的历史、发展、途径、机制及其前景。     

平菇蛋白粗提液诱导烟草对TMV的抗性与细胞中防御酶活性的关系

用200 μg/mL的平菇蛋白粗提液处理枯斑三生烟后接种烟草花叶病毒（Tobacco mosaic virus, TMV）,在不同时间测定了烟草植株叶片中苯丙氨酸解氨酶（phenylalanine ammonialyas, PAL）、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase, SOD）、过氧化氢酶（catalase, CAT）和过氧化物酶（peroxidase, POD）的活性。结果表明,平菇蛋白粗提液处理枯斑三生烟后,TMV的侵染率下降了70.16%;接种TMV后,平菇蛋白粗提液处理的烟草叶片中的PAL、SOD、CAT和POD活性要明显高于清水对照植株,接种后12 h PAL活性最高,平菇蛋白粗提液处理为清水对照的1.57倍;接种后24 h SOD和POD活性最高,平菇蛋白粗提液处理分别为清水对照的1.55倍和1.51倍;接种后36 h CAT活性最高,平菇蛋白粗提液处理为清水对照的1.6倍。以上研究结果表明,平菇蛋白粗提液诱导烟草抗TMV的活性与烟草叶片内防御酶活性的提高有关。     

一种新的90 kD胞外蛋白激发子诱导烟草系统获得抗性研究

 就棉疫病菌(Phytophthora boehmeriae Saw.)培养滤液中提纯获得的90 kD胞外蛋白激发子诱发烟草系统获得抗性进行了研究。以10 nmol/L激发子溶液注射处理Samsun NN烟草叶片24 h后,在处理叶片及其上、下各2片叶片接种TMV,结果是处理叶及其上、下各2片叶片上的枯斑数显著少于对照,诱抗防效达40.9%~53.1%;接种TMV7d后处理叶片的枯斑平均直径为1.23mm,显著小于对照叶片上的枯斑直径2.97mm,但是处理叶片的上、下叶片上的枯斑平均直径与对照没有显著差别。以10 nmol/L激发子溶液注射处理Samsun NN烟草叶片分别立即接种或于1、2、4、7、15 d接种TMV,结果证明该激发子诱导烟草对TMV的抗性以处理后第1d至第4 d接种为较好,防效达30.2%~5 0.4%;处理后立即接种和第7d接种TMV诱抗防效仅4%左右,处理叶片上的枯斑数与对照没有显著差别,表明较强的诱导抗性可持续时间<7d。用不同浓度激发子处理烟叶,所测定的0.5~100 nmol/L各浓度均可显著地诱发烟草对TMV产生获得抗性,诱导抗性效果为34.9%~5 8.2%,诱导抗性效果随浓度的降低呈下降趋势。以10 nmol/L激发子溶液注射处理W38烟草叶片,2 d后分别注射接种烟草野火病菌(Pseudomonas syringae pv.tabaci)菌液或喷雾接种烟草赤星病菌(Alternaria alternata)分生孢子,结果是,注射接种烟草野火病菌5d后处理叶片及其上、下叶片上的野火病病斑均显著小于对照;处理叶片上的赤星病病斑数及病斑面积明显小于对照,表明该激发子可诱导烟草对野火病和赤星病产生抗性。上述结果表明,90kD蛋白激发子诱导烟草产生的获得抗性是一种典型的系统获得抗性,该系统获得抗性对病原菌具广谱抗性。     

植物激活蛋白对番茄抗病性的诱导作用

用2μg.ml-1植物激活蛋白处理番茄植株,测定了番茄叶片过氧化物酶、过氧化氢酶活性和过氧化氢的含量。处理番茄4d后,过氧化物酶活性比对照增加117.14%;10min过氧化氢酶活性即迅速上升为对照的2.5倍,12h其活性显著低于对照;过氧化氢含量随过氧化氢酶活性的降低逐渐增加,在36h达最大值134.67μmol.g-1,比对照提高27.5%。通过半定量RT-PCR方法测定了参与蜡质合成基因Cer1表达水平,结果表明,处理番茄2d后Cer1表达量约为对照的2倍。植物激活蛋白处理番茄植株,对灰霉病的防治效果21d时达71.30%。     

苯并噻二唑诱发水稻对纹枯病的抗性

研究了苯并噻二唑(B1H)诱发水稻产生对纹枯病的抗性。离体条件下，1．0mmol／L BTH对纹枯病菌菌丝生长无明显抑制作用。BTH叶面或灌根处理四叶一心期水稻幼苗，并将植株第2、3和4叶离体接种纹枯病菌，水稻叶片纹枯病病斑长度明显下降，BTH诱发苗期水稻产生抗性的最佳诱导期在处理后的3—5天，最佳浓度为0．1mmol／L，BTH灌根处理诱发抗性的效果较好。用BTH溶液叶面喷雾处理成株期水稻倒二叶后离体接种纹枯病菌，倒二叶、倒一叶和剑叶上病斑长度显著低于对照，最佳诱导期在处理后3—5天。用BTH处理苗期水稻第2叶或成株期倒二叶，可使未经处理的苗期水稻第3和4叶以及成株期水稻倒一叶和剑叶上纹枯病病斑长度显著下降。     

激活蛋白PeaT1在烟草细胞膜上的结合位点及其特性

 激活蛋白PeaT1是从极细链格孢菌(Alternaria tenuissima)中分离的,能诱导植物产生系统获得抗性的蛋白激发子。为了阐明PeaT1诱导植物提高抗性的分子机制,本文采用RT-PCR技术研究了PeaT1诱导烟草悬浮细胞后不同时间PR-1a基因的转录活性,在烟草悬浮细胞中加入20μg/mL的PeaT18h后,PR-1a基因转录活性达到最高;相同浓度的PeaT1处理烟草植株,烟草叶片中酸性PR蛋白表达量升高。激光共聚焦显微镜观察到FITC荧光素标记的PeaT1可与烟草悬浮细胞表面结合;免疫荧光法进一步证明PeaT1可与烟草细胞质膜结合;使用共价交联剂BS³证明¹²⁵I-PeaT1可与烟草细胞质膜上的2个分子结合,而与加热或蛋白酶处理的质膜不能发生交联,说明与PeaT1结合的分子具有蛋白特性,分子量分别为20kDa和30kDa。上述实验结果证明在烟草细胞质膜上存在着激发子PeaT1受体样的结合位点。     

壳寡糖诱导烟草抗烟草花叶病毒的超微结构研究

 电镜检查表明,接种烟草花叶病毒(TMV)表现系统侵染的烟草植株叶肉细胞和筛管内有大量病毒粒子和病毒结晶体,细胞质中出现髓鞘样结构、多泡体和次级囊泡。叶片薄壁细胞内叶绿体、线粒体等细胞器变形解体,膜结构增生。经壳寡糖(50 μg/mL)诱导处理的烟草,系统症状减轻,叶肉细胞和筛管中病毒粒子显著减少,偶见病毒结晶体;叶肉细胞中细胞器基本完好,但叶绿体内出现较大的淀粉粒;液泡内和细胞间隙出现大量电子致密物质。在未接毒和未经壳寡糖处理的植株中未见此种电子致密物,其产生可能与诱导抗病性表达有关。     

Resistance of Capsicum species to tobacco,tomato and pepper strains of tobacco mosaic virus

A number ofCapsicum accessions including nine species were tested for resistance to TMV based on hypersensitivity. The tobacco strain MA and the tomato strain SPS, which were both isolated from tomato, and two pathogenically distinct pepper strains P 11 and P 8, were used. Of the 73Capsicum accessions tested 58 were resistant to MA and SPS, 31 were resistant to P 11 and five were resistant to P 8.Samenvatting Om verschillen in pathogeniteit tussen twee in Nederland voorkomende paprikastammen van het TMV nader vast te stellen, werd een aantalCapsicum-herkomsten, waaronder negen soorten, op resistentie getoetst. Hierbij werden de representatieve paprika-isolaten P 11 en P 8 vergeleken met de uit tomaat afkomstige isolaten MA en SPS als vertegenwoordigers van respectievelijk de tabaks- en tomatestam van het TMV. Bij het beoordelen van de symptomen duidden lokale, necrotische vlekken en afvallen van geïnoculeerde bladeren op resistentie, systemische necrosen of mozaïeksymptomen op vatbaarheid. In deze symptomen kwamen tussen de gebruikte stammen verschillen in virulentie tot uitdrukking. Er werden echter vooral verschillen in agressiviteit waargenomen met betrekking tot zowel afzonderlijke, voor resistentie uitsplitsende,Capsicum-herkomsten als het totale aantal getoetste herkomsten. Van de ruim 73 herkomsten waren er 58 resistent tegen MA en SPS, 31 daarvan tegen P 11, maar slechts vijf daarvan tegen P 8. Deze resistentie tegen P 8 werd gevonden inC. chinense.     

Increased activities of ribonuclease and protease after challenge in tobacco plants with induced systemic resistance

Inoculation of 3-4 lower leaves of tobacco with tobacco mosaic virus (TMV) increased ribonuclease (RNase) and protease activities in inoculated leaves. Little or no increase in the activities were apparent in upper noninoculated leaves prior to challenge. After challenge with TMV or Peronospora tabacina, RNase activities increased more rapidly in the upper leaves of induced plants as compared to those of noninduced plants. Protease activities in the leaves challenged with P. tabacina or TMV also increased after challenge, but little or no differences in the activities were apparent between induced and noninduced plants. The incubation of purified TMV with leaf extracts obtained from induced challenged, noninduced challenged and noninduced unchallenged plants prior to inoculation did not affect the number of local lesions formed on tobacco plants.     

烟草品种对烟草花叶病毒病和黄瓜花叶病毒病的抗性鉴定

由烟草普通花叶病毒(TMV)和烟草黄瓜花叶病毒(CMV)引致的烟草病毒病是世界烟草主产区普遍发生且危害严重的侵染性病害,每年给烟叶生产造成了重大的经济损失。本文采用温室苗期接种鉴定的方法,对16份烟草种质进行了TMV和CMV的抗病性鉴定。结果表明:不同的烟草品种对TMV和CMV的抗病性存在较大差异。在供试种质中,对TMV表现免疫的有‘牛耳烟’、‘8301’、‘台烟7号’、‘三生-NN’共4份材料;表现抗病的有‘吉烟5号’、‘双抗70’、‘大护脖香’、‘秦烟95’共4份材料;表现中抗的有‘铁把子’、‘中烟15’、‘秦烟98’、‘中烟98’共4份材料;表现中感的有‘NC89’、‘翠碧1号’、‘云烟97’共3份材料;表现感病的只有‘秦烟97’。对CMV表现中抗的材料有1份,是‘铁把子’;表现中感的有‘秦烟95’、‘三生-NN’、‘8301’、‘牛耳烟’、‘翠碧1号’共5份材料;表现感病的有‘秦烟98’、‘云烟97’、‘中烟98’、‘NC89’、‘大护脖香’、‘双抗70’、‘秦烟97’、‘中烟15’、‘台烟7号’、‘吉烟5号’共10份材料。研究发现,‘铁把子’是兼抗这两种病毒病的材料。本研究明确了我国16个烟草品种资源的抗病性水平,为抗耐病品种的利用与品种合理布局提供科学依据,同时为烟草抗病毒病育种的亲本选择提供抗源信息。     

分子靶标烟草花叶病毒外壳蛋白的结构生物学研究进展

病毒外壳蛋白(CP)是烟草花叶病毒(TMV)基因结构的重要组成部分,其主要功能除保护核酸物质不被降解外,还与TMV的远距离移动及寄主症状有关。目前研究较多的是CP基因介导的抗性、药剂干扰CP的聚合等,而有关靶标CP与药剂的作用机理尚未有系统全面的报道。从结构生物学的角度出发,详细介绍了TMV CP在电镜及单晶衍射技术下的三维结构;比较了国内已报道的CP的基因序列;综述了CP在基因工程领域的应用及其受药剂分子的干扰作用等方面的研究进展。以毒氟磷药剂为例,分析了其可能作用于TMV CP的分子机理,预测了毒氟磷小分子与TMV CP大分子可能的作用位点。有助于进一步研究和发现新型抗TMV药剂。     

侵染扶桑的烟草花叶病毒分离物鉴定

从表现叶斑驳症状的扶桑病株上获得一病毒分离物,电镜下可见约300 nm×18 nm的杆状粒子,其与烟草花叶病毒抗血清呈明显的阳性反应,dsRNA约为6.4 kbp。根据烟草花叶病毒(tobacco.mosaic virus,TMV)的RNA序列设计引物,进行RT-PCR检测,扩增出约800 bp的预期特异片段。将PCR产物连接pMD18-T载体,转化大肠杆菌DH5α,得到了含有目的片段的重组子。序列分析表明,与周雪平等报道的序列(GenBank AJ011933.1)同源性达99％。通过生物学、病毒粒子观察、血清学以及分子生物学实验结果,确定该病毒分离物为TMV。     

Genetic aspects of polyacrylic-acid-induced resistance to tobacco mosaic virus and tobacco necrosis virus in Nicotiana plants

Among the Nicotiana tabacum cultivars and hybrids tested, polyacrylic acid (PAA) only induced resistance to tobacco mosaic virus (TMV) and tobacco necrosis virus (TNV) in the cultivars Xanthi-nc (NN) and Xanthi (nn) respectively. This varietal response to the PAA treatment could be sexually transmitted. The complete genetic analysis of the inheritance of the PAA response is reported for the first time, demonstrating that the response is a dominant character with a Mendelian segregation which occurs independently of either the N gene responsible for resistance to TMV or the PRb-protein genes. Possible relationships between the N gene, the gene for the PAA response and the PRb genes are discussed.     

地高辛标记的cDNA探针检测烟草花叶病毒、黄瓜花叶病毒及马铃薯Y病毒

 根据已发表的烟草花叶病毒(Tobacco mosaic virus,TMV)、黄瓜花叶病毒(Cucumber mosaic virus,CMV)和马铃薯Y病毒(Potato virus Y,PVY)的外壳蛋白基因序列,设计特异引物,分别以提取的TMV、CMV和PVY侵染的病叶总RNA为模板,反转录PCR进行体外扩增,分别得到长度为0.44、0.77、0.80 kb的目的片段,并克隆到pGEM-T easy质粒载体上,以构建的重组质粒为模板,用PCR方法合成了相应的地高辛标记的双链DNA探针。以合成的探针通过斑点杂交技术检测烟草病叶总RNA和烟草病叶汁液。TMV、CMV和PVY的3种地高辛探针检测各自感染的烟草病叶总RNA的稀释低限分别为1:1000、1:10000、1:320,检测各自侵染烟草病汁液的最大稀释倍数分别为1:100、1:100、1:10,而每种探针与健康烟草和其它2种病毒的反应均为阴性。