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《四川大学》 2004年
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宁南霉素用于防治烟草花叶病毒TMV侵染机理的探讨

秦世荣  
【摘要】:农业病害主要分为真菌、细菌、病毒等病原物所引起的病害现象。由于植物没有动物那样完整的免疫代谢系统,因而一旦被病毒侵染,就终生处在被病毒危害的状态,这使得植物病毒病难于防治,也给抗植物病毒剂的研究开发带来困难,因此对植物病毒病的防治是国内外的研究热点,受到各国科学家的极大重视。烟草花叶病毒(TMV)是一种RNA病毒,是引起世界各烟区烟草花叶病的主要原因,是一种系统性、侵染性病害,其寄主十分广泛、危害大、防治困难。受TMV侵染的烟草代谢会受到严重影响,叶片枯黄、光合速率下降,植株生长矮小,干物质积累减少,因而造成极大的经济损失,是我国最主要的农业病害之一。近年来,国内外已有大量关于TMV预防和防治方面的研究报道,但是对烟草类囊体膜色素蛋白组成变化的研究却少见。宁南霉素是一种胞嘧啶核苷肽型新抗生素,具有广谱、高效、低毒、低残留的特点。但其防治烟草花叶病毒病的作用机理不清楚,为了进一步研究宁南霉素的作用机理,本文研究了TMV或宁南霉素处理对烟草叶片、类囊体膜和细胞间隙的蛋白组成的影响,以及叶片叶绿素含量、荧光光谱和DCIP光还原活性的变化,为烟草栽培、烟草花叶病毒的预防和防治提供理论依据。 实验结果显示,TMV侵染植株的叶片出现褶皱,而宁南霉素处理的植株生长旺盛;色素含量分析表明烟草叶片在受到TMV侵染后,叶绿素含量和类胡萝卜素含量发生降低,宁南霉素防治烟草叶片却正常。垂直板SDS-PAGE对TMV或宁南霉素不同处理的烟草样品的蛋白组成进行了分析,运用圆盘温和电泳对烟草样品类囊体膜的多肽组分进行了分析,结果表明:TMV侵染或钝化实验的烟草叶片中均出现TMV衣壳蛋白;但是与对照相比,TMV侵染叶片中Rubisco大亚基减少、小亚基增加,类囊体膜蛋白中psaA、psaB和33 kD蛋白含量减少。 表明TMV侵染要同时影响叶片细胞核基因组和叶绿体基因组的基因表达,从而 影响光合作用碳代谢和类囊体膜光系统I和H。而宁南霉素对TMV病毒短时间 内具有钝化作用,而较长时间的作用效果降低,说明其钝化作用并非对病毒粒 子本身的直接破坏,而有可能是诱导植物产生PR蛋白而起作用。进一步借助圆 二色谱和室温荧光光谱考察了烟草样品类囊体膜蛋白的差异,运用DCIP测定了 烟草样品类囊体膜的光还原活性。结果表明: TMV的侵染使类囊体PSll电子传 递活性(DCIP光还原活性)降低,而宁南霉素的处理可以消除TMV的抑制作 用。TMV侵染对PSI和PSll均造成影响,引起了荧光发射强度的增高,类囊体 膜上Chla和Chlb的状态发生改变。宁南霉素对TMV防治实验表明,预防的时 间在5天左右达到最佳,而治疗的时间越短,效果越好,并且喷施浓度与效果 也有关系,防治1天的样品最佳的宁南霉素喷施浓度为100件g/mL;钝化试验显 示,钝化的时间越长,TMV的作用越明显,对Psll中电子传递的影响也越严重。 宁南霉素对TMV具有良好的抑制作用,本实验的研究为进一步探讨宁南霉素对 TMV的防治机理打下了良好的基础。 关键词:TMV:宁南霉素;烟草;类囊体膜;蛋白组成;防治机理
【学位授予单位】:四川大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:S435.72

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