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植物激活蛋白对烟草花叶病毒(TMV)的生物活性及作用机理初探

陈梅  
【摘要】:植物病毒病是农作物的重要病害之一,目前抗植物病毒剂的防治效果或安全性还不理想,远远不能满足农业的需求,急需开发新型抗病毒制剂。植物激活蛋白是从真菌中提取的一种热稳定蛋白,可促进植物生长,激活植物的防御机制,诱导植物的抗性,具有广谱、对人类无害和环境相容性好等优点。 本研究分别以烟草花叶病毒的系统寄主(三生烟)和枯斑寄主(珊西烟)为试验材料,运用常规生物测定和间接ELISA、Western Blotting、半定量PCR等分子生物学方法测定植物激活蛋白对烟草花叶病毒病的防治效果。结果表明,植物激活蛋白对烟草花叶病毒有较高的防治效果。植物激活蛋白预防系统寄主抗TMV效果达67.27%,治疗效果达66.73%;对离体叶片的枯斑抑制率达40.23%,并且抑制枯斑的扩展,抑制率达30.39%。烟草经植物激活蛋白处理后再接种TMV,枯斑中TMV外壳蛋白含量减少22.75%;叶片中外壳蛋白含量减少25%,TMV中RNA含量减少28%。 试验表明,植物激活蛋白对烟草幼苗中防御性酶活性均有诱导作用,且诱导后表现与接种TMV后表现相似。喷施激活蛋白后,烟草叶片中的超氧化物歧化酶、过氧化物酶、苯丙氨酸解氨酶活性均有所增加。其中超氧化物歧化酶活性在处理4d后达最高值,是对照的2.55倍;激活蛋白处理后第13d,过氧化物酶、苯丙氨酸解氨酶活性以及丙二醛含量均达到最高值,分别为对照的2倍、1.78和1.66倍。 进一步以在真核生物中广泛同源和高度保守的Actin基因作为内参,用半定量RT-PCR法,测定不同处理间珊西烟叶片内与抗病毒相关基因PR-5dB基因的表达差异,结果发现烟草叶片中的PR-5dB基因的表达在植物激活蛋白处理后的第5d达到最高水平,约为对照组的5倍,之后数天一直保持较高水平。 以醋酸法提取TMV外壳蛋白亚基,与植物激活蛋白混合后在10-37℃测定320 nm处的吸光值,试验结果表明在22-37℃范围内,植物激活蛋白对病毒的外壳蛋白的聚合有较强的干扰作用。继续提取完整的TMV粒子,与植物激活蛋白混合后接种珊西烟叶片,结果表明,植物激活蛋白对完整TMV粒子没有体外抑制活性。


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