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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 南瓜抗白粉病產(chǎn)生過敏性反應(yīng)機(jī)理初步研究
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡介：
- 本文章通過研究南瓜抗白粉病產(chǎn)生過敏性壞死反應(yīng)來證明抗病南瓜和感病南瓜，對(duì)進(jìn)一步研究南瓜與白粉菌的專一性識(shí)別以及過敏性反應(yīng)的信號(hào)傳遞機(jī)制，培育抗白粉菌南瓜新品種有重要意義。
- 詳細(xì)介紹：
- 本文章首次利用組織學(xué)方法、植物病理學(xué)方法探明南瓜和白粉菌互作中產(chǎn)生過敏性壞死反應(yīng)機(jī)理及活性氧物質(zhì)在南瓜和白粉菌互作中的作用，采用組織染色、DAB法、熒光染色法、間苯三酚染色和間苯二酚染色等方法觀察了白粉菌對(duì)南瓜的侵染過程，檢測(cè)了過氧化氫、木質(zhì)素、酚類物質(zhì)和胼胝體在南瓜抗白粉病過程中的積累，解析了這些物質(zhì)和過敏性反應(yīng)的關(guān)系。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 南瓜白粉病的發(fā)生日趨嚴(yán)重，已成為限制南瓜生產(chǎn)的主要因素，受害植株產(chǎn)量和籽粒飽滿度降低，影響南瓜結(jié)實(shí)、品質(zhì)，抗病品種的培育和種植是控制白粉菌的最根本的措施。本研究主要采用組織學(xué)方法檢測(cè)活性氧物質(zhì)在南瓜抗白粉病過程中的積累，解析活性氧物質(zhì)和過敏性反應(yīng)的關(guān)系。其結(jié)果有助于認(rèn)識(shí)南瓜表皮細(xì)胞對(duì)白粉菌產(chǎn)生過敏性反應(yīng)的機(jī)理，為進(jìn)一步研究南瓜與白粉菌的專一性識(shí)別以及過敏性反應(yīng)的信號(hào)傳遞機(jī)制奠定基礎(chǔ)。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 首次利用組織學(xué)方法、植物病理學(xué)方法探明南瓜和白粉菌互作中產(chǎn)生過敏性壞死反應(yīng)機(jī)理及活性氧物質(zhì)在南瓜和白粉菌互作中的作用，為評(píng)價(jià)南瓜抗病效果，開辟生產(chǎn)無污染、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)的無公害南瓜病害防治提供新途徑。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 該論文針對(duì)南瓜生產(chǎn)中白粉病發(fā)生日趨嚴(yán)重的問題，采用組織染色、DAB法、熒光染色法、間苯三酚染色和間苯二酚染色等方法觀察了白粉菌對(duì)南瓜的侵染過程，檢測(cè)了過氧化氫、木質(zhì)素、酚類物質(zhì)和胼胝體在南瓜抗白粉病過程中的積累，解析了這些物質(zhì)和過敏性反應(yīng)的關(guān)系，對(duì)于認(rèn)識(shí)南瓜表皮細(xì)胞對(duì)白粉菌產(chǎn)生過敏性反應(yīng)的機(jī)理，進(jìn)一步研究南瓜與白粉菌的專一性識(shí)別以及過敏性反應(yīng)的信號(hào)傳遞機(jī)制，培育抗白粉菌南瓜新品種有重要意義。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 通過白粉菌接種不同抗性南瓜后發(fā)現(xiàn)，抗病品種三星表現(xiàn)為過敏性壞死反應(yīng)，感病品種天然表現(xiàn)為親和感病反應(yīng)；侵染過程觀察發(fā)現(xiàn)感病南瓜天然接種白粉菌12h后分生孢子芽管從側(cè)面萌發(fā)，分別于24h、36h、72h和96h芽管伸長、形成菌絲、稠密的網(wǎng)狀菌絲形成、分生孢子梗及串生分生孢子形成；采用DAB法、熒光法、間苯三酚染色和間苯二酚染色對(duì)抗性南瓜品種三星和白粉菌互作中過敏細(xì)胞的化學(xué)物質(zhì)檢測(cè)結(jié)果表明，過敏性壞死細(xì)胞周圍有過氧化氫、木質(zhì)素、酚類物質(zhì)和胼胝體的積累； 通過DAB法和熒光法檢測(cè)南瓜葉片中過敏性細(xì)胞數(shù)量，結(jié)果均表明接種后不同時(shí)間親和性組合天然中過敏性細(xì)胞數(shù)量明顯低于非親和性組合三星中的，其中接種后96h時(shí)天然葉片中過敏性細(xì)胞數(shù)量分別比三星中的低105個(gè)/cm2 和100個(gè)/cm2； 過氧化氫具有誘導(dǎo)親和性組合產(chǎn)生過敏細(xì)胞的能力。
獲獎(jiǎng)情況
- 無
鑒定結(jié)果
- 用DAB法、熒光法、 間苯三酚染色和間苯二酚染色對(duì)抗性南瓜品種三星和白粉菌互作中過敏細(xì)胞的化學(xué)成分檢測(cè)表明過敏性細(xì)胞周圍有過氧化氫、木質(zhì)素、酚類物質(zhì)和胼胝體的積累。
參考文獻(xiàn)
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同類課題研究水平概述
- 目前，在麥類作物的過敏性反應(yīng)機(jī)理研究中對(duì)大麥白粉菌的過敏性反應(yīng)機(jī)理研究相對(duì)較多；Thordal-Christensen（1997）在亞細(xì)胞水平上觀察到H2O2在大麥葉片的細(xì)胞中積累。Schopfer（1994）等人用KI淀粉法在組織水平上證實(shí)了H2O2的產(chǎn)生，Thordal-Christensen（1997）等用二氨基聯(lián)苯胺（DAB）檢測(cè)到受白粉菌侵染的大麥葉片中有過氧化氫的產(chǎn)生。DAB在過氧化物酶存在下，與H2O2結(jié)合后立即局部形成多聚體，可在亞細(xì)胞水平上原位檢測(cè)到H2O2的積累。他還認(rèn)為用DAB染色方法在顯微鏡下直接觀察到白粉菌接種15小時(shí)后大麥表皮細(xì)胞有H2O2的積累，最初在接近葉肉細(xì)胞的區(qū)域產(chǎn)生，最后整個(gè)過敏性反應(yīng)細(xì)胞都有H2O2的積累，黃俊斌等人對(duì)大麥抗病品種Sutan–5及其突變體與白粉菌小種A6互作的細(xì)胞學(xué)研究表明，H2O2可以誘導(dǎo)親和組合產(chǎn)生過敏性反應(yīng)，黃俊斌(1998)研究認(rèn)為當(dāng)病菌侵入到細(xì)胞后，寄主細(xì)胞表現(xiàn)單細(xì)胞或多細(xì)胞過敏性反應(yīng)，進(jìn)一步阻止病菌的生長和發(fā)育。乳突是白粉菌侵染后，誘導(dǎo)被侵染的寄主細(xì)胞在細(xì)胞質(zhì)膜和細(xì)胞壁之間分泌形成類似于乳頭狀的細(xì)胞壁沉積物。乳突中含有胼胝體、木質(zhì)素、胍類、蛋白質(zhì)、可溶性硅、水解酶和多酚物等，這些細(xì)胞壁多聚體相互交聯(lián)使乳突具有抗堿性水解的作用。在病菌侵染后很快形成無固定形狀或球狀、致密度很高的大型或超大型乳突，成為抵抗白粉菌入侵的物理屏障(Bushnell，1975)。Hückdnoven等（1998，1999）研究了具有不同抗性基因型的大麥近等基因系在接種白粉菌后H2O2細(xì)胞中積累的時(shí)空動(dòng)態(tài)。一些細(xì)胞死亡突變體的發(fā)現(xiàn)，使人們對(duì)的遺傳機(jī)理有了更多的了解。在玉米中已經(jīng)鑒定了許多仿壞死的突變體，這種突變體在沒有受到病原物侵染時(shí)也表現(xiàn)出HR壞死。己發(fā)現(xiàn)一些類壞死突變定位在已知的抗病基因位點(diǎn)（如玉米中的rpl及大麥中的mlo）。Dangl 等（1996）研究認(rèn)為擬南芥“致死型葉斑”突變體是一種由Mu轉(zhuǎn)座誘發(fā)的隱性蔓延型突變體，即壞死一旦形成，就很快地?cái)U(kuò)散到整個(gè)葉片，甚至莖桿，出現(xiàn)這種突變體可能是因?yàn)槠湟吧突虻墓δ苁强刂品磻?yīng)關(guān)鍵步驟的負(fù)調(diào)空子?？傊?，自二十世紀(jì)九十年代開始，對(duì)大麥、小麥、擬南芥、煙草、番茄、馬鈴薯等作物的過敏性反應(yīng)進(jìn)行了初步的研究，有關(guān)白粉菌侵染南瓜后產(chǎn)生過敏性壞死反應(yīng)的研究尚未見報(bào)道。
