青霉菌灭活菌丝体诱导植物抵抗TMV复制和移动的初步证据

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烟草花叶病毒(Tobacco mosaic virus,TMV)寄主范围广泛、易于传播,由TMV引起的植物病害对农业造成不小的损失。目前,对TMV仍没有理想的防治方法,预防为主,综合防治仍是病害防治的主要措施。因此,探索新的TMV防治方法是当前TMV防治研究的重点,具有重要的意义。  青霉菌灭活菌丝体(Dry mycelium of Penicillium chrysogenum,DMP)是生产青霉素的副产物,无直接杀菌、抑菌作用。研究结果表明,DMP是一种绿色环保诱导抗病剂,能诱导作物产生系统抗性,可提高多种作物对不同病原菌的抵抗能力。实验室前期研究表明,DMP能诱导烟草BY-2细胞产生活性氧迸发、细胞外基质碱性化、苯丙氨酸解氨酶(PAL)和过氧化物酶(POD)酶活性明显升高以及病程相关蛋白基因PR-1a、PR-1b大量表达。这些结果暗示了DMP能诱导BY-2细胞产生抗病防卫反应。  本实验通过以农杆菌介导的TMV侵染性克隆(p35s:30B:gfp)来研究DMP诱导BY-2细胞和本氏烟产生抗性,抵抗TMV的复制和移动。  本文主要研究结果如下:  1)建立了利用BY-2悬浮细胞系开展的DMP诱导其抗TMV实验体系  终浓度为0.8mg/ml的DMP处理对数生长期的BY-2细胞再接入终浓度为4.0%的含有gfp(绿色荧光蛋白)基因的TMV侵染性克隆侵染液,在培养24 h后开展各类研究。  2) DMP能诱导BY-2细胞产生抗性影响TMV的复制  利用荧光显微镜可以在被侵染的BY-2细胞中看到清晰地绿色荧光。经DMP预处理的BY-2细胞在TMV侵染性克隆侵染2h后可观察到较强的绿色荧光,4h后荧光逐渐减弱,至8h已基本检测不到绿色荧光。而阳性对照组在TMV侵染性克隆侵染后的24 h内能持续观察到绿色荧光。  CP基因和gfp基因RT-PCR半定量检测、gfp基因实时荧定量PCR检测和GFPWestern blot检测结果也表明DMP能诱导BY-2细胞产生抗性,影响TMV在细胞中的复制,从而使TMV的含量降低。  3) DMP能诱导本氏烟产生抗性影响TMV的短距离和长距离移动  TMV侵染本氏烟结果表明,在接种叶片中,DMP处理组烟株的侵染面积和侵染速度小于未处理组烟株;在系统侵染叶片中,DMP处理组烟株的侵染速度和侵染面积也小于未处理组烟株,这些现象表明,DMP预处理能够影响TMV在植物体内的长距离和短距离运输。
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