胼胝质对胞间连丝的修饰在大豆抗病毒侵染过程中的作用

【摘要】： 胼胝质,即β-1,3-葡聚糖,在植物抵抗病毒侵染中发挥的作用已经越来越受到人们的关注,但其在大豆抗大豆花叶病毒侵染中的作用所知甚少。本试验以大豆品种冀豆7号和大豆花叶病毒(SMV)株系SC-8、N3分别组成亲和与不亲和组合,采用点接种法接种病毒,通过对过敏性坏死斑直径测定、胼胝质专一性染料苯胺蓝染色、胼胝质的免疫金标、大豆花叶病毒外壳蛋白基因检测试验并辅以荧光显微镜和电子显微镜观察深入探讨了胼胝质在大豆抵抗大豆花叶病毒在胞间转移中的作用。 试验结果表明,在不亲和组合中在过敏性坏死斑产生前后都能观察到接种部位有大量胼胝质荧光,且最早观察到的时间是在接种后2 h,在接种后96 h荧光强度达到最大;免疫金标记结果显示,胼胝质定位在胞间连丝颈部;上位叶始终未能检测到大豆花叶病毒外壳蛋白基因。而在亲和组合中在坏死斑产生前后均未观察到胼胝质荧光,在胞间连丝颈部也未观察到胼胝质金颗粒,在接种后42 h上位叶即能检测到SMV的CP基因,表明病毒已经长距离运输到上位叶。与亲和组合相比,在相同接种时间内不亲和组合中坏死斑直径明显偏大,且在不亲和组合中接种后168 h坏死斑直径比接种后96 h大1 mm。在不亲和组合中,经对接种部位病毒CP基因的检测,发现在接种后96 h病毒被限制在坏死斑及其周围1 mm范围内,而在接种后168 h,病毒在坏死斑及其周围消失。上述结果表明,胼胝质在坏死斑产生前即病毒侵染早期有可能就参与了大豆抵抗SMV侵染的过程,并在限制病毒在胞间的扩散中发挥重要作用。为进一步验证胼胝质在寄主抗病毒扩展中的作用,在不亲和组合中,预注射不同浓度2-DDG,即胼胝质合成抑制因子,当浓度达到500μmol/L时,在接种后第4天在其接种叶上位叶中即能检测到SMV的CP基因,并且在坏死斑及周围健康细胞均未观察到胼胝质荧光,在接种后第8天其上位叶出现了花叶、坏死和叶脉坏死症状。这说明,侵染部位胼胝质的沉积确实是阻滞SMV胞间运输的重要因素。 综合上述试验结果可以这样认为,在大豆花叶病毒侵染大豆诱发产生的过敏性坏死斑过程中,胼胝质通过对胞间连丝颈部的修饰作用进而限制了病毒在胞间的转运,使病毒不能进行长距离运输。胼胝质对胞间连丝的修饰是构成大豆抗SMV侵染的重要组分之一。