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烟草花叶病毒根部侵染的初步探究

潘金彬  
【摘要】:烟草是世界上重要的经济作物之一,而在烟草生产中烟草花叶病作为最常见的一种病害,会造成烟草产量的巨大损失。目前对烟草花叶病毒的生物学和分子生物学进行了许多研究,明确了其地理分布、症状、病原性质、品种抗性等生物学特性,并解析了病毒的基因组结构及功能,但是对于病毒在寄主的根部组织的分布和动态变化以及病毒对根的致病机制仍不清楚。因此,本实验以烤烟K326为材料,通过农杆菌介导的融合GFP的TMV侵染性克隆侵染烟草实验来研究TMV在外部环境中对植物根系的侵染性和在植物体及其根系的运动情况。结果如下:首先,通过ELISA的检测显示病毒能稳定地存在于MS培养液中并能侵染烟草,且培养四周后所有试验植物均出现明显的花叶症状,其中病毒在叶片中的累积量较高。利用荧光定量PCR技术,对病毒侵染烟草后在不同时间段的外部环境中的病毒含量进行了动态分析,结果发现,在接种病毒的60d内,无论是水培还是盆栽中TMV在侵染7d后开始累积,随后呈上升趋势,分别在21d、30d左右达到最大值,此后含量开始下降,但仍保持在较高的水平,该结果表明在病毒侵染烟草21d~30d时是病毒释放的高峰期。利用农杆菌介导方法,在烟草中进行了融合GFP蛋白的TMV侵染性克隆实验,在紫外灯下观察绿色荧光信号来指示TMV在烟草组织中的扩散过程,发现TMV侵染烟草后从接种部位向新生叶片转运,随后通过茎秆的维管系统向下转运到达烟草根部;利用激光共聚焦显微镜观察绿色荧光在烟草根部细胞中的定位,发现病毒主要集中根部的的维管束附近。因此,本文确定了 TMV在外部环境能通过烟草根系进入烟草体内从而达到侵染的目的,初步为探索病毒在植物根系的侵染途径和机制奠定基础。


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