自噬在葉銹菌侵染小麥過(guò)程中的作用.pdf

1、自噬(Autophagy)，指細(xì)胞在營(yíng)養(yǎng)缺乏或應(yīng)激條件下，通過(guò)降解細(xì)胞內(nèi)衰老的長(zhǎng)壽命蛋白質(zhì)、受損傷的細(xì)胞結(jié)構(gòu)和細(xì)胞器，為細(xì)胞重建、再生和修復(fù)提供必需原料，實(shí)現(xiàn)細(xì)胞的再循環(huán)和再利用，是生物體一種重要的防御和保護(hù)機(jī)制。細(xì)胞自噬在諸如對(duì)環(huán)境變化的適應(yīng)、發(fā)育與分化的過(guò)程中細(xì)胞形態(tài)的建成以及細(xì)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(kāi)始不斷被揭示。近期研究表明細(xì)胞自噬影響附著胞的膨壓，

2、進(jìn)而對(duì)稻瘟病菌的致病性起著重要的作用。隨著人們對(duì)自噬功能研究的不斷拓展，病原菌侵染結(jié)構(gòu)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(qiáng)的一種活體營(yíng)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(diǎn)。為了探討葉銹菌侵染小麥葉片時(shí)其各種侵染結(jié)構(gòu)的形成中有無(wú)自噬的參與及自噬在葉銹菌侵染小麥過(guò)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(guò)特異熒光染色技術(shù)結(jié)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(xué)試驗(yàn)，對(duì)葉銹菌侵染小麥過(guò)程中自噬的形成特點(diǎn)及其在該過(guò)程中的作用進(jìn)行了較為系統(tǒng)地研究。獲得以下主要結(jié)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(jié)構(gòu)，利用MDC(自噬特異標(biāo)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(méi)有發(fā)現(xiàn)自噬體存在。
　　 2、將葉銹菌夏孢子在普通MS培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng)，待其萌發(fā)長(zhǎng)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(jīng)透射電鏡觀察在夏孢子及芽管中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)自噬結(jié)構(gòu)。
　　 3、于接種后不同時(shí)間點(diǎn)取小麥葉片制作電鏡包埋塊，通過(guò)半薄定位確定葉銹菌不同階段的侵染結(jié)構(gòu)，經(jīng)電鏡觀察，附著胞、氣孔下囊、胞間菌絲及吸器這些特化結(jié)構(gòu)內(nèi)沒(méi)有自噬體存在，只在吸器母細(xì)胞中觀察到了大量自噬體。
　　 4、接種后16h通過(guò)壓力注射技術(shù)將自噬性抑制劑3-MA注射到小麥葉片內(nèi)，以注射PBS為對(duì)照。經(jīng)HR染色在熒光顯微鏡下觀察發(fā)現(xiàn)，注射3-

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