活性氧对稻瘟菌菌丝体生长和抗氧化酶的影响

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1、浙江大学硕士学位论文活性氧对稻瘟菌菌丝体生长和抗氧化酶的影响姓名：杨卫东申请学位级别：硕士专业：植物病理学指导教师：郑重2002.6.1摘要在植物与病原菌互作中，活性氧迸发在防卫反应中起着重要作用·由于活性氧对微生物的毒性，因此动物病原菌的抗氧化酶是致病因子之一。本研究用外源活性氧处理稻瘟菌，以了解活性氧对稻瘟菌菌丝体生长和抗氧化酶的影响，以探索各种抗氧化酶对于稻瘟菌抗氧化胁迫的作用。f供试稻瘟菌(Magnaporthegrisea)菌丝体在液体培养条件下用不同浓度的H202处理，6mmol／L的H202已显著抑制菌丝体的

2、生长，10mmol／L的H202完全抑制菌丝体的生长(图1．1)。以甲基紫精作为Oi释放源，浓度在600—800Ixmol／L时已显著抑制菌丝体生长，1000lunol／L完全抑制菌丝体生长(图1．2)。以H202+Fe2+通过Fenton反应获得·OH，发现H202和Fe2+同时加入处理稻瘟菌菌丝体，比单独用H202处理时表现对菌丝体更强的抑制作用。随着Fe”浓度增高，抑制作用增强。说明·OH表现出对菌丝体生长的强抑制性(图1．3)。本研究以外源H202处理稻瘟菌2h后，稻瘟菌菌丝体的过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化

3、物酶(APx)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性显著高于对照，对超氧物歧化酶(SOD)活性没有显著影响，对过氧化物酶(POD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)的效应以目前的实验数据还不能得出结论(图2．1．图2．6)。以4mmol／L的H202处理稻瘟菌菌丝体后，在O．10h内观察酶活性变化动态，证明菌体内的SOD和CAT活性在处理后2h显著高于对照，以后下降；菌体内的APX和GR活性在处理后的6h显著高于对照，以后下降；菌体内的GPX活性在处理后的8h显著高于对照，以后下降；菌体内POD的活性动态以目前的实验数据还不能得出结论(

4、图2．7．图2．12)。以上的实验结果初步说明，在低浓度的外源H202的作用下。在较短时间内。稻瘟菌菌丝体内的抗氧化酶活性增加。表明H202是稻瘟菌抗氧化酶的诱导信号。H202诱导稻瘟菌体内抗氧化酶产生，可能与保护稻瘟菌免遭H202的伤害有关。但是。外源H202处理的浓度和时间会影响抗稻瘟菌菌体内抗氧化酶的活性。本研究用不同浓度的甲基紫精处理稻瘟菌菌丝体后2h测定菌体内各种抗氧化酶的活性。在甲基紫精较低浓度时(200“mol／L)，稻瘟菌菌丝体的CAT、APX、POD和GPX活性显著高于对照；在600pmoFL浓度下。菌体

5、的GR活性显著高于对照(图3．2．3．6)。这些结果表明，Oj也是稻瘟菌抗氧化酶的诱导信号，在低浓度时，可能激活抗氧化酶合成：在高浓度下，Oj可能会抑制抗氧化酶的活性。不同的抗氧化酶对Oi的敏感程度是不同的。本研究以600gmol／L的甲基紫精处理稻瘟菌菌丝体，观察菌体内各种抗氧化酶活性在处理后0．10h内的变化动态。发现：菌体内GPX活性在处理后2h达到高峰；SOD、CAT、POD和GR的活性在处理后4h达到高峰；而APX活性在处理后8h达到高峰(图3．7-3．12)。这一结果也说明不同抗氧化酶对0j的敏感程度不同：而且

6、随着处理时间增长，0j可能会抑制抗氧化酶的活性。本研究以100mmol／L的H202加不同浓度的Fe2+，处理稻瘟菌菌丝体2h。结果表明，菌体内的SOD、CAT和GR活性在加入0．1mmol／L的Fe”处理组显著高于100mmol／L的H202处理对照(图4．1，4．2，4．6)；在50mmol／L的H202加不同浓度的Fe2+，处理稻瘟菌菌丝体2h后，菌体内的POD和GPX活性也是在加入O．1rnmol／L的Fe”处理组显著高于仅用H202处理的对照(图4．4-4．5)；在1mmol／L的H202加不同浓度的Fe“，处理

7、稻瘟菌菌丝体2h后，菌体内的APX活性以加入O．01mmol／L的Fe2+处理组显著高于仅用H202处理的对照(图4．3)。这些结果表明，H202加一定浓度的Fe2+处理组中稻瘟菌菌丝体内的抗氧化酶活性高于单用H202处理组。说明由Fenton反应从I-1202转化生成的+OH对菌体内的抗氧化酶有比H202更强的诱导能力。＼／。y／?关健词：稻症i活性氧，过氧诧氨超氧B自蓠；，羟自由塞_超氧窃矗化酶，过氧化氢酶／抗坏血酸过氧化物酶，过氧化物酶，谷胱甘肽过氧化物酶，谷胱甘肽还原酶Effectofactiveoxygenspe

8、ciesonmycelialgrowthandantioxidativesystemsofMagnaporthegriseaAbstractOxidativeburstplaysallimportantroleinplantdefensemechanisms．Asactiveoxygenspecies(