自噬在葉銹菌侵染小麥過程中的作用.pdf

1、自噬(Autophagy)，指細胞在營養(yǎng)缺乏或應激條件下，通過降解細胞內衰老的長壽命蛋白質、受損傷的細胞結構和細胞器，為細胞重建、再生和修復提供必需原料，實現細胞的再循環(huán)和再利用，是生物體一種重要的防御和保護機制。細胞自噬在諸如對環(huán)境變化的適應、發(fā)育與分化的過程中細胞形態(tài)的建成以及細胞壽命的決定等一系列生物事件中起著重要作用。隨著研究的不斷深入，自噬在病原菌發(fā)育、分化和致病方面的功能開始不斷被揭示。近期研究表明細胞自噬影響附著胞的膨壓，

2、進而對稻瘟病菌的致病性起著重要的作用。隨著人們對自噬功能研究的不斷拓展，病原菌侵染結構的研究再次引發(fā)熱潮。葉銹菌是引發(fā)小麥銹病的主要病原菌之一，是專化性很強的一種活體營養(yǎng)型寄生真菌，其侵染小麥葉片的方式有明顯區(qū)別于稻瘟病菌的自身特點。為了探討葉銹菌侵染小麥葉片時其各種侵染結構的形成中有無自噬的參與及自噬在葉銹菌侵染小麥過程中的作用。本研究以小麥品種洛夫林10與葉銹菌小種165組成親和組合為研究體系，通過特異熒光染色技術結合激光掃描共聚焦

3、掃描顯微鏡觀察、透射電鏡觀察及藥物學試驗，對葉銹菌侵染小麥過程中自噬的形成特點及其在該過程中的作用進行了較為系統(tǒng)地研究。獲得以下主要結果:
　　 1、在接種8h后葉銹菌在小麥葉片上已分化出芽管、附著胞結構，利用MDC(自噬特異標記物)染色輔以激光共聚焦掃描顯微鏡觀察，在芽管、附著胞中沒有發(fā)現自噬體存在。
　　 2、將葉銹菌夏孢子在普通MS培養(yǎng)基上進行培養(yǎng)，待其萌發(fā)長出芽管后用接種針在解剖鏡下輕輕挑取孢子放入盛有戊二醛的小

4、離心管中并制作電鏡包埋塊，經透射電鏡觀察在夏孢子及芽管中沒有發(fā)現自噬結構。
　　 3、于接種后不同時間點取小麥葉片制作電鏡包埋塊，通過半薄定位確定葉銹菌不同階段的侵染結構，經電鏡觀察，附著胞、氣孔下囊、胞間菌絲及吸器這些特化結構內沒有自噬體存在，只在吸器母細胞中觀察到了大量自噬體。
　　 4、接種后16h通過壓力注射技術將自噬性抑制劑3-MA注射到小麥葉片內，以注射PBS為對照。經HR染色在熒光顯微鏡下觀察發(fā)現，注射3-

5、MA后大大抑制了菌絲團擴展面積及后期產孢能力。
　　 以上結果表明，葉銹菌侵染小麥過程中，在葉銹菌的特化結構-吸器母細胞中存在著大量的自噬體。自噬參與到了葉銹菌的侵染過程。自噬抑制劑3-MA抑制吸器母細胞中自噬的形成后，使得葉銹菌的菌落生長緩慢，產孢力下降。吸器母細胞中的自噬對葉銹菌致病性起著重要作用。此研究結果有助于我們更好的認識自噬在活體寄生真菌中的作用，拓展人們對生物體中這一保守的胞內物質高效率降解途徑的生理功能的理解，可