可可球二孢(Botryodiplodia theobromae)细胞壁降解酶对果果实致病作用.doc
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1、可可球二孢(Botryodiplodia theobromae)细胞壁降解酶对果果实致病作用 摘 要: 为明确可可球二孢(Botryodiplodia theobromae Pat.)产细胞壁降解酶在侵染果果实过程中的作用,研究了可可球二孢在离体培养和接种条件下分泌的5种细胞壁降解酶活性变化特点,以及可可球二孢(B. theobromae)、胶孢炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides Penz.)、果拟茎点霉(Phomopsis mangiferae Ahmad)和小穴壳菌(Dothiorella dominicana Pet. et Cif.) 4种果采后主要蒂
2、腐病菌分泌细胞壁降解酶的能力。结果表明,可可球二孢在离体培养条件下或接种果果实后均可产生多聚半乳糖醛酸酶(PG)、果胶甲基半乳糖醛酸酶(PMG)、多聚半乳糖醛酸反式消除酶(PGTE)、果胶甲基反式消除酶(PMTE),以及纤维素酶(Cx)。其中PG、PMG和Cx活性较高,PGTE和PMTE活性极低。在大量分泌的3种细胞壁降解酶中,PG和Cx活性高峰出现较早, PMG活性高峰出现较迟。可可球二孢的致病力显著高于胶孢炭疽菌、果拟茎点霉和小穴壳菌。其可可球二孢分泌果胶酶的能力也显著高于其他3种病菌 关键词: 果; 可可球二孢; 细胞壁降解酶; 致病力 中图分类号:77 文献标识码: 文章编号:?穴11
3、?雪610545 Pathogenicity of cell wall degrading enzymes produced by Botryodiplodia theobromae against mango fruit LI Min1,2,3, GAO Zhao-yin1,2,3, HU Mei-jiao1,2,3*, ZHOU Shuo4, YANG Dong-ping1,4, YANG Bo4, YI Jian-xue4, YANG Feng-zhen1,2,3 (1Environment and Plant Protection Research Institute, CATAS,
4、Danzhou, Hainan 571737 China; 2Hainan Key Laboratory for Monitoring and Control of Tropical Agricultural Pests, Danzhou, Hainan 571737 China; 3Henan Engineering Research Center for Biological Control of Tropical Crops Diseases and Inseet Pests,Danzhou, Hainan 571737 China; 4College of Environment an
5、d Plant Protection, Hainan University, Danzhou, Hainan 571737 China) Abstract: To confirm the effects of cell wall degrading enzymes(CWDEs) produced by Botryodiplodia theobromae Pat. on mango fruits , the activity of 5 CWDEs were examined , and the pathogenicity and the ability of producing CWDEs of
6、 four fungal pathogens causing mango stem rot , such as Colletotrichum gloeosporioides Penz.,Phomopsis mangiferae Ahmad and Dothiorella dominicana Pet.et Cif. were studied. B. theobromae could produce polygalacturonase (PG),pectinmethylgalacturonase(PMG),polygalacturonic acid trans-eliminase (PGTE),
7、 pectin methyltrans-eliminase (PMTE) and cellulase (Cx.) when cultured in vitro or in vivo . The activity of PG,Cx and PMG were significantly higher than that of PGTE and PMTE. Among three primary CWDEs, the activity peak of PG and Cx appeared earlier and PMGs peak came late. The pathogenicity of B.
8、theobromae was significantly stronger than that of other three pathogens , and the ability of producing pectinase of B .theobromae was remarkably stronger than that of other three pathogens. Key words: Botryodiplodia theobromae Pat.; Cell wall degrading enzyme; Pathogenicity 可可球二孢(Botryodiplodia the
9、obromae Pat.)引起的果蒂腐病是果贮运期的重要病害之一。近年来在许多果产区为害越来越重。该病具有潜伏期长,发病迅速的特点,控制难度很大。研究表明,采后常用的化学及物理防治方法对该病的控制效果不太稳定1-2。为了更好控制该病的发生,阐明该病菌的致病机理显得得非常有必要。关于该病菌的致病机理,特别是细胞壁降解酶在病菌致病中的作用, 国外有过一些报道3,但尚未明确,国内没有相关的研究。我们研究了病菌产生细胞壁降解酶及其在果实致病过程中的作用,并与其他病原菌的细胞壁降解酶活性及致病性进行了比较研究,为进一步研究寄主与病原物的互作机理及减少果采后损失提供理论依据 1 材料和方法 1.1 材料
10、供试菌株可可球二孢、胶孢炭疽菌、果拟茎点霉、小穴壳菌由中国热带农业科学院环境与植物保护研究所保鲜室在果病果分离鉴定后保存备用。供试果果实品种为白象牙。购自儋州宝岛新村农副市场 1.2 4种果采后蒂腐病菌致病力测定 将4种病菌于PDA平板恒温(280.5)培养5 d后,用打孔器(=5 mm)打孔取菌饼。采用刺伤接种法接种于健康果上进行致病性测定。每个果实于果实蒂部、中部和端部刺伤3个点,挑取菌饼接种于刺伤点上,每个菌株接种3个果实。以接种无菌PDA培养基为对照。重复2次。用脱脂棉蘸取无菌水敷于菌块上保湿,24 h后,除去敷于伤口上的脱脂棉,置于2830 下待其发病。第2天开始检查果的发病情况,记
11、录病斑直径大小。 1.3 可可球二孢产细胞壁降解酶的提取及测定 1.3.1 离体培养条件下可可球二孢细胞壁降解酶的提取 取6块病菌菌饼(28 ,培养48 h,=5 mm)接种到150 mL改良的Marcus培养基中7,置于28 恒温培养箱里静止培养; 分别在3、6、9、12、15 d取出,经8层纱布过滤,再经高速冷冻离心机8 500 rmin-1、4 下离心20 min,于4 下保存 1.3.2 可可球二孢接种果果实后细胞壁降解酶的提取 取12个健康果果实,在果蒂部刺伤接种病菌菌饼(=5 mm),保湿12 h,分别在接种当天,接种后1、2、3、4、5 d,分别取病斑处和健康处的果皮与果肉,称重
12、后于冰冻条件下(-18 )保存;每g鲜质量加入提取液4 mL,加适量石英砂研磨,再经高速冷冻离心机8 500 rmin-1、4 下离心15 min,于4 下保存待测 1.3.3 酶活性测定 (1)多聚半乳糖醛酸酶( PG)、果胶甲基半乳糖醛酸酶(PMG)的测定采用DNS比色法4。取0.5 mL酶液,加1.0 mL的50 mmolL-1柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液,分别加0.5 mL PG和PMG各自的反应底物,适当稀释后,50 酶解1 h,加入DNS 1.5 mL终止反应,测定D 540 nm的值。酶活单位为50 下每h催化底物释放1 g半乳糖醛酸所需酶量 (2)纤维素酶(Cx)酶活性测定。采用DN
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