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黄栌与大丽轮枝菌互作的病理学机制研究

鲍绍文  
【摘要】: 黄栌(Cotinus coggygria Scop.)是北京香山红叶景观的重要组成部分,在首都的生态景观建设等方面发挥着巨大的作用。但是近年来,由大丽轮枝菌(Verticillim dahliae Kleb.)所引起的黄栌枯萎病的严重发生,不仅破坏了香山的红叶景观,而且造成北京风景区黄栌的大量死亡,已成为严重影响北京市景观建设和生态安全的重大生物灾害。本文对接种V. dahliae后黄栌的组织病理学变化,以及经毒素诱导后的黄栌幼苗体内的酶活及蛋白进行了测定和分析,为进一步揭示黄栌枯萎病的病害发生机制和寄主的抗病机制提供基础资料。主要结果如下: (1)接种V. dahliae后黄栌不同组织部位所受侵染的程度不同,叶部最高(18.83%),而枝条最低(6.72%)。菌丝首先由根的伸长区及成熟区侵入,而后出现在距根尖1-3 cm处的皮层薄壁细胞的间隙,接着进入根部的导管内,最终经茎部及枝条的导管到达叶部。 (2) V. dahliae主要以菌丝形态存在于木质部导管内,且在导管中不连续出现。在病菌侵染过程中,受侵染黄栌的导管壁、薄壁细胞、皮层细胞增厚并且木质化,髓部、树脂道及其附近的分泌细胞内含物增加,薄壁细胞及木射线内有胶状物出现,导管内部产生胶状物、侵填体等物质,以此缩小导管内径或将导管堵塞,从而阻止病菌的扩展,但大部分健康的导管仍然可以维持植株正常的水分运输。虽然导管的阻塞具有致萎作用,但不足以影响到正常的生命活动。 (3)用V. dahliae粗毒素诱导处理黄栌后,黄栌组织内过氧化氢酶(CAT)的活性相对初始活性出现明显的下降,而超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)、多酚氧化酶(PPO)则出现不同程度的提升,并伴随有活性峰的出现。同时,在毒素处理后黄栌组织中有25 kD和27 kD的病程相关蛋白(PR蛋白)表达;诱导前期,33-45 kD、45-66.2 kD的蛋白表达量增加,20-25 kD的蛋白表达量减少,而诱导末期所有可溶性蛋白表达量均逐渐下降。


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