植物病原細(xì)菌中內(nèi)源過氧化氫的產(chǎn)生、功能及其在與植物互作中的作用.pdf

1、本實(shí)驗(yàn)以植物病原細(xì)菌中黃單胞菌屬的多個(gè)菌株為研究對(duì)象，以辣根過氧化物酶-酚紅法和組織化學(xué)法為過氧化氫檢測的基本方法，檢測了多株植物病原細(xì)菌內(nèi)源過氧化氫產(chǎn)生和積累情況，結(jié)果顯示幾乎所有黃單胞菌菌株細(xì)胞中都有內(nèi)源過氧化氫的產(chǎn)生和積累，并且不同菌株中過氧化氫的水平有很大的差異。在透射電子顯微鏡下，組織化學(xué)染色結(jié)果顯示黃單胞菌細(xì)胞中內(nèi)源的過氧化氫主要定位在細(xì)胞壁上，在細(xì)胞質(zhì)和質(zhì)膜等其他位點(diǎn)沒有檢測到過氧化氫的積累。進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，上述病原

2、菌內(nèi)源產(chǎn)生的過氧化氫在細(xì)胞中具有重要的生理和病理學(xué)功能。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)整個(gè)細(xì)胞分裂周期中有穩(wěn)定水平的過氧化氫積累于細(xì)胞壁上，其積累水平與細(xì)胞的生長速度有密切的聯(lián)系。實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，在細(xì)胞的分裂周期中，隨著細(xì)胞分裂的進(jìn)行，細(xì)胞內(nèi)源的過氧化氫積累有顯著的空間定位變化，在分裂的細(xì)胞中類間體結(jié)構(gòu)和核區(qū)是兩個(gè)新的過氧化氫大量積累的位點(diǎn)，這些過氧化氫積累與細(xì)胞分裂的進(jìn)程密切相關(guān)。實(shí)驗(yàn)也顯示黃單胞菌細(xì)胞中的內(nèi)源過氧化氫通過在核區(qū)DNA上的附著在黃單胞菌的細(xì)胞增

3、殖中起到積極的重要作用。另一方面，黃單胞菌細(xì)胞在受到損傷的狀態(tài)下，細(xì)胞中的內(nèi)源過氧化氫也出現(xiàn)過量的產(chǎn)生和積累，并在細(xì)胞壁之外出現(xiàn)間體中的過氧化氫的大量積累。間體出現(xiàn)的頻率和大小以及其中過氧化氫的積累量均隨著細(xì)胞損傷程度的增加而顯著上升。實(shí)驗(yàn)結(jié)果暗示細(xì)胞損傷后間體中的過氧化氫積累對(duì)受損細(xì)胞是一種主動(dòng)調(diào)控機(jī)制。在與植物的互作體系中，病原菌的avrXa7基因突變引起病原菌與水稻互作體系中的過氧化氫積累水平發(fā)生顯著降低，暗示病原細(xì)菌很可能是水稻

4、與白葉枯病菌互作體系中過氧化氫積累的一個(gè)主要來源。油菜黃單胞菌菜豆致病變種菌株的ahpC突變?cè)斐傻牟≡鷥?nèi)源過氧化氫水平的變化引起與水稻的互作體系中過氧化氫的平均積累水平顯著的降低。暗示非寄主互作體系中細(xì)菌病原很可能也是互作體系中過氧化氫的一個(gè)潛在來源。細(xì)菌產(chǎn)生的過氧化氫很可能在非寄主互作中造成細(xì)菌周圍植物細(xì)胞的損傷，對(duì)植物細(xì)胞具有潛在的毒性。無毒基因avrXa7基因突變后的突變體菌株與水稻互作時(shí)，不能引起植物的過敏反應(yīng)。而ahpC基因