小麥根腐菌的熒光標(biāo)記及其與小麥的互作研究.pdf

1、小麥根腐離蠕孢(Bipolaris sorokiniana(Sacc.)Shoemaker)是一種能侵染小麥、大麥、燕麥等谷類(lèi)作物的土傳真菌。除了侵染作物的根引起根腐病外，小麥根腐離蠕孢還能侵染作物的葉，引起葉斑病，造成作物的地上部分枯死等癥狀。近年來(lái)，熒光蛋白在動(dòng)物、植物及病原真菌方面得到了廣泛的應(yīng)用。利用熒光蛋白標(biāo)記的真菌可以直觀(guān)地觀(guān)察真菌在植物組織中的侵染和定殖，研究植物與病原菌之間的互作。
　　 本研究采用農(nóng)桿菌介導(dǎo)法將

2、gfp基因?qū)隑.sorokiniana菌株Bs-1中，對(duì)轉(zhuǎn)化子進(jìn)行熒光表達(dá)、PCR驗(yàn)證、遺傳穩(wěn)定性、生長(zhǎng)特性和胞外酶代謝分析。選用與野生型菌株表現(xiàn)相近的轉(zhuǎn)化子Bs-GFP研究B.sorokiniana對(duì)小麥品種矮抗58根和葉片的侵染過(guò)程。結(jié)果發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)化子Bs-GFP的菌絲和分生孢子表達(dá)明亮的綠色熒光，利用基因特異標(biāo)記擴(kuò)增證明gfp基因被整合到真菌的基因組中。對(duì)GFP標(biāo)記菌株Bs-GFP的遺傳穩(wěn)定性和生長(zhǎng)特性分析表明，gfp基因在轉(zhuǎn)化子中

3、能穩(wěn)定地遺傳，菌落的生長(zhǎng)速度和胞外酶代謝與野生型菌株相比沒(méi)有顯著差異。菌株Bs-GFP可以在小麥的地下和地上部分引起病癥，而且與野生型菌株Bs-1在小麥植株根系和莖基部組織定殖的數(shù)量(即CFU值)相近。利用GFP標(biāo)記的B.sorokiniana菌株侵染小麥，發(fā)現(xiàn)在侵染早期，根尖和分生區(qū)病原菌定殖較少，隨侵染時(shí)間的延遲，在根內(nèi)出現(xiàn)孢子及菌絲，侵入根內(nèi)的病原菌大多集中在細(xì)胞的間隙中，也有少部分菌絲穿行于細(xì)胞內(nèi)。在根的某些顏色較深的病斑部位沒(méi)

4、有發(fā)現(xiàn)菌絲的定殖；而在葉部的病斑上卻能觀(guān)察到大量菌絲的聚集，且菌絲交織成網(wǎng)狀。
　　 透射電鏡觀(guān)察發(fā)現(xiàn)，在感病品種矮抗58中，病原菌侵染在早期就可導(dǎo)致根內(nèi)線(xiàn)粒體的大量降解，而在病原菌生長(zhǎng)較快的區(qū)域，線(xiàn)粒體卻是大量增殖的，為病原菌的進(jìn)一步擴(kuò)張?zhí)峁┠芰?。而在葉部組織，發(fā)現(xiàn)大量葉綠體結(jié)構(gòu)已經(jīng)變異，并且發(fā)生了很?chē)?yán)重的質(zhì)壁分離現(xiàn)象，葉肉細(xì)胞內(nèi)可見(jiàn)大量線(xiàn)粒體及其他細(xì)胞物質(zhì)的降解，細(xì)胞趨于死亡。本研究利用綠色熒光蛋白標(biāo)記B.sorokinia