松材線蟲侵染后馬尾松體內(nèi)的苯丙烷代謝研究.pdf

1、松樹線蟲病是由松材線蟲(Bursaphelenchus xylophilus)引起的松屬樹種上的一種毀滅性的病害。松樹的苯丙烷代謝在松樹的抗感病機制中起著重要的作用。在代謝過程中可形成植保素、木質(zhì)素及酚類化合物等抗病次生物質(zhì),因此,被認為是植物增強抗病性的重要機制之一。
　　 本文針對松樹苯丙烷代謝在研究松材線蟲病中的重要作用,主要做了以下研究,得出結(jié)論如下:
　　 (1)松材線蟲侵染對馬尾松苯丙烷代謝產(chǎn)物的影響

2、　　 苯甲酸、水楊酸和苯乙酸都是松樹苯丙烷代謝的途徑直接或簡介的產(chǎn)物,其含量在松材線蟲侵染馬尾松的過程中變化明顯。研究結(jié)果顯示馬尾松被松材線蟲侵染后,苯甲酸、水楊酸和苯乙酸三種有機酸的含量均不斷上升,其中苯甲酸和水楊酸含量變化趨勢類似,感病后上升,病重后(第12d)下降,而苯乙酸含量感病后持續(xù)上升,病重前(第9d)下降。植物體內(nèi)的苯乙酸可以轉(zhuǎn)化成苯甲酸,而苯甲酸在苯甲酸羥化酶的作用下可以轉(zhuǎn)化為水楊酸,水楊酸可以提高植物的系統(tǒng)抗病性,三

3、者在馬尾松的抗感病過程中起著最重要的作用。研究結(jié)果顯示,在馬尾松感病過程中,苯丙氨酸解氨酶和過氧化物酶活性不斷上升,發(fā)病后下降,多酚氧化酶活性也升高,過氧化氫酶的活性降低。這幾種酶的活性變化反映了病情的加重,同時也表明感病松樹受松材線蟲侵染后,體內(nèi)的防衛(wèi)基因的表達不斷增強。木質(zhì)素和 H2O2含量在松材線蟲侵染后均持續(xù)上升,這是馬尾松受侵染后的的抗性反應(yīng)的表現(xiàn),木質(zhì)素含量提高可以增加植物抵抗病害的能力,H2O2是生物細胞代謝產(chǎn)生的活性氧,

4、一方面它對植物細胞有毒害作用,可以引起松樹的過敏性反應(yīng),另一方面它可以限制和封鎖線蟲生長。感病馬尾松苯丙烷代謝產(chǎn)物的這些變化特點,對研究松材線蟲病防治和馬尾松的抗病育種有著十分重要的意義。
　　 (2)苯甲酸羥化酶和水楊酸羥化酶的分離純化和基本性質(zhì)研究
　　 通過纖維素(DE52)柱層析和DEAE-Sephacel柱對馬尾松體內(nèi)的苯甲酸羥化酶和水楊酸羥化酶進行了分離純化,經(jīng)SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳檢測兩種酶的分子量分別

5、為43.58KD和46.67KD,研究發(fā)現(xiàn)不同的pH值和金屬離子都可以對上述兩種酶的活性產(chǎn)生影響。對受松材線蟲侵染后的馬尾松體內(nèi)兩種酶的活性研究結(jié)果顯示,苯甲酸羥化酶的活性,持續(xù)上升,于病重前(第9d)達到最大活性,而后活性持續(xù)下降。實驗結(jié)果表明,感病馬尾松體內(nèi)的苯甲酸羥化酶在馬尾松的抗感病過程中作用明顯,苯甲酸含量的升高可能就是因為該酶的活性被抑制。水楊酸羥化酶的活性持續(xù)降低,且低于對照株,僅到第12d和18d,出現(xiàn)兩個小幅度增長,略