黑松與松材線蟲(chóng)互作過(guò)程中細(xì)胞程序性死亡的研究.pdf

1、運(yùn)用組織學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、免疫學(xué)等實(shí)驗(yàn)方法，結(jié)合分子生物學(xué)和生理生化技術(shù)手段，對(duì)二年生黑松實(shí)生苗感染松材線蟲(chóng)后的病程發(fā)展特征作了系統(tǒng)研究。結(jié)果表明： 1．不同致病力線蟲(chóng)蟲(chóng)株侵入2年生黑松后，引發(fā)寄主發(fā)生的組織病理學(xué)變化有差異，植株是否發(fā)病與線蟲(chóng)能否在黑松體內(nèi)存活有關(guān)，而發(fā)病速度快慢則與線蟲(chóng)在黑松體內(nèi)擴(kuò)散速度及能否大量繁殖有直接關(guān)系。 強(qiáng)致病力松材線蟲(chóng)的擴(kuò)散主要通過(guò)軸向樹(shù)脂道在樹(shù)體內(nèi)上下擴(kuò)散，通過(guò)徑向樹(shù)脂道在樹(shù)體內(nèi)外擴(kuò)散，并

2、以此成為逾越形成層的通道，由于松屬植物樹(shù)脂道是遍布整個(gè)樹(shù)體的一個(gè)“管網(wǎng)系統(tǒng)”，所以線蟲(chóng)擴(kuò)散速度快，致病性強(qiáng)；弱致病力松材線蟲(chóng)擴(kuò)散主要在皮層中，擴(kuò)散速度慢，致病速度慢。研究中未觀察到線蟲(chóng)直接侵入形成層細(xì)胞，因此，形成層細(xì)胞的死亡是一個(gè)漸進(jìn)的過(guò)程，與線蟲(chóng)未到達(dá)的樹(shù)脂道上皮細(xì)胞等薄壁細(xì)胞的死亡方式類似，并非松材線蟲(chóng)的侵入直接造成。 2．松材線蟲(chóng)侵入2年生黑松后，誘導(dǎo)寄主發(fā)生系統(tǒng)而持續(xù)的細(xì)胞程序性死亡，從而導(dǎo)致黑松整體死亡。 透

3、射電鏡觀察證實(shí)黑松感染松材線蟲(chóng)后，莖中形成層細(xì)胞以及其它的薄壁細(xì)胞出現(xiàn)細(xì)胞程序性死亡特征，變化類似于動(dòng)物細(xì)胞中的細(xì)胞程序性死亡。針葉葉肉細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)變化與形成層細(xì)胞等薄壁細(xì)胞類似，也出現(xiàn)了細(xì)胞程序性死亡的典型特征。莖薄壁細(xì)胞和針葉葉肉細(xì)胞的這些變化暗示了2年生黑松感染松材線蟲(chóng)后，植株整體發(fā)生了相應(yīng)的系統(tǒng)反應(yīng)，莖細(xì)胞的死亡與葉的枯萎不是由松材線蟲(chóng)的破壞能力直接激發(fā)的，而是黑松的內(nèi)在基因程序被激活的結(jié)果。 3．TuNEL技術(shù)檢測(cè)結(jié)果

4、表明，松材線蟲(chóng)侵入2年生黑松后，多數(shù)薄壁細(xì)胞的細(xì)胞核表現(xiàn)陽(yáng)性反應(yīng)，說(shuō)明其薄壁細(xì)胞核DNA出現(xiàn)了有序降解，進(jìn)一步證明電鏡觀察結(jié)果寄主發(fā)生了系統(tǒng)而持續(xù)的細(xì)胞程序性死亡。瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)未發(fā)現(xiàn)典型的DNA Ladder。 4．接種不同致病力線蟲(chóng)后， 2年生黑松的水勢(shì)、根系活力變化情況表明，水分的異常代謝明顯滯后于寄主體內(nèi)細(xì)胞的大量死亡，植株的死亡是由于寄主發(fā)生系統(tǒng)而持續(xù)的細(xì)胞程序性死亡，進(jìn)一步佐證了電鏡觀察結(jié)果。 5．運(yùn)用熒