小麥與葉銹菌互作過程中H2O2的分布及其代謝相關(guān)酶基因的表達分析.pdf

1、本實驗室前期工作以熒光探針DCFHDA標(biāo)記H2O2時發(fā)現(xiàn)，在小麥（Triticumaestivum L.）與葉銹菌(puccinia triticina)不親和互作中H2O2爆發(fā)呈現(xiàn)雙峰曲線，并通過藥物學(xué)試驗證明H2O2爆發(fā)與寄主細胞的程序性死亡有關(guān)。為了進一步探究該體系中H2O2的時空分布特征及其來源，本試驗以小麥品種洛夫林10(L10)為材料，與葉銹菌生理小種165和260分別組成親和組合和不親和組合，用DAB、CeCl3特異性標(biāo)記

2、H2O2，分別借助光學(xué)顯微鏡及透射電子顯微鏡來觀察葉銹菌侵染過程中H2O2的時空分布特點，并通過RT-PCR技術(shù)對H2O2產(chǎn)生過程和清除過程相關(guān)基因的表達進行分析，以期在轉(zhuǎn)錄水平對H2O2產(chǎn)生的分子機制進行初步探討。主要結(jié)果如下:
　　 1、利用光學(xué)顯微鏡觀察了小麥與葉銹菌互作過程中，不同親和性組合中H2O2在組織水平的分布特征。試驗結(jié)果表明互作前期0h到12h不親和組合和親和組合的H2O2分布沒有差異，H2O2主要集中在侵染點

3、處的保衛(wèi)細胞上，但在不親和組合中H2O2的產(chǎn)生量多于親和組合?；プ骱?4h不親和組合在侵染點處被侵染的葉肉細胞中分布有少量的H2O2,48h在已扭曲變形的HR細胞中有大量的H2O2分布，72h近乎崩潰的HR細胞中有少量的H2O2分布。親和組合在接種后期始終沒有觀察到H2O2染色。
　　 2、利用電鏡技術(shù)觀察了小麥與葉銹菌互作過程中，不同親和性組合中H2O2在亞細胞水平的分布特征。試驗結(jié)果表明在接種后4h無論不親和組合還是親和組合

4、中在菌的侵染點處即附著胞的下方保衛(wèi)細胞壁和葉肉細胞的壁上均有H2O2分布，且不親和組合中H2O2的量比親和組合多;在接種后8h不親和組合中葉銹菌成功發(fā)育形成氣孔下泡囊，在下泡囊上有大量的H2O2分布，并在侵染點處保衛(wèi)細胞和葉肉細胞壁上也有大量H2O2分布，而親和組合中無論是在氣孔下泡囊上還是在葉肉細胞壁上都沒有發(fā)現(xiàn)H2O2的分布現(xiàn)象;在接種后12h，無論親和組合還是不親和組合中在初生菌絲及其周圍的葉肉細胞上都沒有觀察到H2O2的分布;在

5、接種后24-72h，不親和組合中在菌形成的吸器母細胞、吸器以及敗育的吸器及其接觸的發(fā)生HR的葉肉細胞及壁上分布有較多的H2O2，且其周圍的健康細胞壁上也有H2O2上分布，而親和組合中無論在菌的不同發(fā)育結(jié)構(gòu)上還是寄主細胞上均沒有觀察到H2O2。
　　 3.PT-PCR結(jié)果顯示，在不親和組合中TaSOD1的高表達和TaCATA、TaAPX1的低表達可能是導(dǎo)致H2O2產(chǎn)生與清除失衡的主要原因，使得該互作過程中呈現(xiàn)出H2O2的大量積累;