摘要: 小麦全蚀病是中国乃至世界小麦上的重要病害和重点防治对象.由于全蚀病菌的致病机理等基础研究和应用基础研究还很薄弱,加之没有抗病品种及有效的化学药剂,全蚀病给小麦生产造成了巨大的损失.小麦全蚀病菌在穿透木质管(lignitubers)过程中,不仅涉及纤... 展开 小麦全蚀病是中国乃至世界小麦上的重要病害和重点防治对象.由于全蚀病菌的致病机理等基础研究和应用基础研究还很薄弱,加之没有抗病品种及有效的化学药剂,全蚀病给小麦生产造成了巨大的损失.小麦全蚀病菌在穿透木质管(lignitubers)过程中,不仅涉及纤维素酶和木聚糖酶等细胞壁降解酶,更重要的是可能分泌胞外β-1,3-葡聚糖酶,以降解β-1,3-葡聚糖达到穿透木质管而入侵、扩展和定殖的目的.该研究小组已对小麦全蚀病菌胞外β-1,3-葡聚糖酶的产生及粗酶液的性质进行了研究报道.该文主要对小麦全蚀病菌产生的胞外β-1,3-葡聚糖酶进行了提取纯化,并对部分酶学性质进行了研究,为进一步全面揭示小麦全蚀病菌致病过程的生物化学和分子细胞学机理奠定了基础,同时也为进一步探索致病性的分子机理和开展抗全蚀病的生物遗传工程提供理论依据.研究结果表明:1.经分离胶浓度为7.5%、浓缩胶浓度为3.9%的非变性凝胶电泳(PAGE)后,采用特异性活性染色,考马斯亮蓝R-250染色,银染比较对照,证实小麦全蚀病菌产生的胞外β-1,3-葡聚糖酶存在两种同工酶(β-1,3-葡聚糖酶Ⅰ和β-1,3-葡聚糖酶Ⅱ).2.采用90%饱和的硫酸铵沉淀,Sephadex G-100,DEAE SephadexA-50柱层析对小麦全蚀病菌产生的胞外β-1,3-葡聚糖酶进行纯化可得到β-1,3-葡聚糖酶Ⅰ和β-1,3-葡聚糖酶Ⅱ.3.采用分离胶浓度为7.5%、浓缩胶浓度为3.9%的变性凝胶电泳(SDS-PAGE)后,根据已知分子量的标准蛋白在SDS-PAGE中的相对迁移率Rf,作Rf-LogMr图,求得β-1,3-葡聚糖酶Ⅰ的分子量为120KD,β-1,3-葡聚糖酶Ⅱ的分子量为150KD.4.小麦全蚀病菌产生的胞外β-1,3-葡聚糖酶的酶学性质的研究表明:β-1,3-葡聚糖酶Ⅰ最适反应温度为60℃,最适反应pH值为4.5,该酶在<40℃,pH5.0~8.0较稳定;β-1,3-葡聚糖酶Ⅱ最适反应温度为30℃,最适反应pH值为7.5,该酶在<20℃,pH6.5~7.5相对稳定.5.由等电聚焦测得β-1,3-葡聚糖酶Ⅰ等电点为3.9该研究通过特异性活性染色,考马斯亮蓝R-250染色,银染比较对照后首次发现了小麦全蚀病菌产生的胞外β-1,3-葡聚糖酶存在两种同工酶,采用硫酸铵沉淀,SephadexG-100,DEAE SephadexA-50柱层析得到纯的β-1,3-葡聚糖酶Ⅰ和β-1,3-葡聚糖酶Ⅱ.这一研究结果,为小麦全蚀病菌胞外β-1,3-葡聚糖酶抗体制备和对该酶在受全蚀病菌侵染的小麦根组织内进行标记定位,以明确该酶在病菌侵染过程中的时空变化特征、作用靶位及其与致病过程的关系奠定了基础. 收起