龙眼焦腐病菌细胞壁降解酶及其致病机理的研究

来源 :福建农林大学 | 被引量 : 24次 | 上传用户:ken_008
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焦腐病菌[Lasiodiplodia theobromae (Pat.) Griff.&Maubl]是龙眼果实生长期间潜伏侵染的主要病原菌之一。焦腐病菌在采后龙眼果实的致病过程中会产生细胞壁降解酶,而细胞壁降解酶是引起植物致病的重要因子。本文以龙眼果肉上分离出的焦腐病菌为对象,从产酶条件、致病作用及酚类物质对焦腐病菌产细胞壁降解酶活性的影响等三个方面着手,研究龙眼焦腐病菌细胞壁降解酶的致病机理。研究结果如下:1、焦腐病菌在改良的Czaper培养基中能产生Cx、p-葡萄糖苷酶、PG和PMG4种主要细胞壁降解酶。从培养时间、培养基起始pH值、温度、碳源、氮源几方面单因素研究该菌株的产酶条件,结果表明该菌产酶的最适培养时间为6d,产酶最适温度为28℃,培养基最适起始pH为7.0,最适碳源为2%的龙眼壳粉,最适氮源为1.0%的磷酸二氢铵。再以培养时间、培养基起始pH、碳源浓度、氮源浓度四个试验因素,按正交表L16(45)设计正交试验,得出焦腐病菌产Cx的最佳优化组合条件是:培养时间为7d,培养基起始pH值为6.5,碳源为1.5%的龙眼壳粉,氮源为0.2%的磷酸二氢铵。焦腐病菌产PG的最佳优化组合条件是:培养时间为7d,培养基起始pH值为7.0,碳源为1.5%的龙眼壳粉,氮源为1.0%的磷酸二氢铵。2、焦腐病菌细胞壁降解酶对龙眼果皮细胞膜有明显的损伤作用。龙眼果实经果胶酶、纤维素酶及果胶酶、纤维素酶混合酶处理后,龙眼果皮细胞膜透性增加,损伤影响以混合酶处理的最严重,损伤率为48.11%,而纤维素酶和果胶酶处理的损伤率分别为36.68%和36.16%。焦腐病菌细胞壁降解酶对龙眼果皮组织有明显的破坏作用。分别用果胶酶、纤维素酶和两种酶的混合液处理龙眼果实,所有处理的龙眼果皮出现褐色、水渍状病斑,其中以果胶酶、纤维素酶混合酶处理的破坏程度最大,果胶酶次之,纤维素酶最小。焦腐病菌侵染龙眼果实后,在果皮不同感病部位能检测到Cx、p-葡萄糖昔酶、PG和PMG四种酶活,其中PG活性最强。但果皮不同感病部位的Cx、p-葡萄糖苷酶、PG和PMG活性表现不同,其中在果皮的病健交界处最高,病斑处其次,健康处最低。3、较低浓度的邻苯二酚(0.2mg/L~0.5mg/L)、间苯三酚(0.2mg/L~2.0×mg/L)和香草醛(0.2mg/L~2.0mg/L)对龙眼焦腐病菌产细胞壁降解酶都有一定的诱导作用,但随着酚类物质的浓度的升高,其产量逐渐下降。邻苯二酚、间苯三酚和香草醛都能抑制龙眼焦腐病菌Cx、β-葡萄糖苷酶、PG和PMG等细胞壁降解酶的产量,抑制浓度分别为5.0mg/L、10.0mg/L和10.0mg/L。邻苯二酚、间苯三酚和香草醛对龙眼焦腐病菌细胞壁降解酶活性都有明显的抑制作用。其中,香草醛的抑制作用最强,在浓度为10mM时,就完全抑制了Cx、β-葡萄糖苷酶、PG和PMG的活性。其次是邻苯二酚和间苯三酚,分别在浓度为200mM和1000mM时,完全抑制四种酶的活性。
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