小麥根腐菌的熒光標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，熒光蛋白在動物、植物及病原真菌方面得到了廣泛的應用。利用熒光蛋白標記的真菌可以直觀地觀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)桿菌介導法將

2、gfp基因?qū)隑.sorokiniana菌株Bs-1中，對轉(zhuǎn)化子進行熒光表達、PCR驗證、遺傳穩(wěn)定性、生長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對小麥品種矮抗58根和葉片的侵染過程。結(jié)果發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)化子Bs-GFP的菌絲和分生孢子表達明亮的綠色熒光，利用基因特異標記擴增證明gfp基因被整合到真菌的基因組中。對GFP標記菌株Bs-GFP的遺傳穩(wěn)定性和生長特性分析表明，gfp基因在轉(zhuǎn)化子中

3、能穩(wěn)定地遺傳，菌落的生長速度和胞外酶代謝與野生型菌株相比沒有顯著差異。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胞的間隙中，也有少部分菌絲穿行于細胞內(nèi)。在根的某些顏色較深的病斑部位沒

4、有發(fā)現(xiàn)菌絲的定殖；而在葉部的病斑上卻能觀察到大量菌絲的聚集，且菌絲交織成網(wǎng)狀。
　　 透射電鏡觀察發(fā)現(xiàn)，在感病品種矮抗58中，病原菌侵染在早期就可導致根內(nèi)線粒體的大量降解，而在病原菌生長較快的區(qū)域，線粒體卻是大量增殖的，為病原菌的進一步擴張?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)生了很嚴重的質(zhì)壁分離現(xiàn)象，葉肉細胞內(nèi)可見大量線粒體及其他細胞物質(zhì)的降解，細胞趨于死亡。本研究利用綠色熒光蛋白標記B.sorokinia