蚕豆萎蔫病毒侵染寄主植物的光合生理抑制和细胞病理学研究

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1、摘要蚕豆萎蔫病毒2(BBWV2)在我国广泛发生，对许多经济作物造成严重危害。本实验运用电子显微镜技术研究了BBWV2和BBwv1的几个分离物分别侵染寄主后产生的一系列细胞病理变化，并且通过对光合气体交换参数、叶绿体荧光参数和低温(77K)荧光发射光谱的测定分析讨论了该病毒抑制寄主光合作用的生理机制。此外，还初步探索了植物病毒原生质体表达体系的建立方法。以上工作取得的主要结果如下：I．BBWV2的B935分离物、P158分离物、PVl31分离物分别接种蚕豆和昆诺藜，三个分离物在蚕豆上主要呈现萎蔫症状，在昆诺藜上呈现典型的花叶症状。BBWVl的NSRVl分离物

2、接种蚕豆，同时呈现出萎蔫症状和典型的花叶症状。感病寄主叶片超薄切片在电镜下主要观察了以下病变特征：(1)在细胞质和膜增生区域存在大量管状结构，B935分离物侵染后寄主叶片中产生由17—19个粒子组成的直径160rim的管状结构，P158、PVl31和NSRVl分离物在寄主叶片中产生的管状结构由个9个粒子组成，直径70nm。(2)感病蚕豆叶绿体结构遭到不同程度的破坏：B935侵染后叶绿体主要表现为发育不良，片层结构疏松；P158和PVl31分离物的寄主叶片主要表现为叶绿体肿胀变圆，片层结构疏松瓦解。其中又以PVl31侵染对叶绿体的破坏最严重。2．测定了接种B

3、BWV2的B935分离物、P158分离物、PVl31分离物的寄主和健康对照叶片叶绿素含量、光合气体交换参数、叶绿素荧光诱导动力学参数以及叶绿体低温荧光发射光谱的变化情况。感病蚕豆叶绿素含量减少，叶绿素a／b值逐步降低；光合气体交换参数P。值、G。值降低，C，值升高；叶绿素荧光诱导动力学参数只／丘、只’／尼’、中。、函值均有不同程度降低，NPQ值升高；低温荧光发射峰的位置发生蓝移，且F。／F。值升高。感病蚕豆以上参数的异常变化表明其光系统II受到破坏；且光系统II向光系统I的能量传递受阻，激发能向光系统II的分配相对增加。几个分离物中，B935分离物所引起的

4、以上参数的变化较小，PVl31分离物对以上参数的变化的影响最大，可能是不同分离物在致病性上的差异造成。此外，文中还讨论了病毒对光系统的抑制与破坏叶绿体结构之间的联系。3．由心叶烟叶片培养愈伤组织并建立悬浮细胞系，分别以叶片和悬浮细胞为材料游离原生质体。用两种不同材料得到的原生质体接种病毒，筛选出建立病毒原生质体表达体系的方法，为进一步研究病毒在原生质体中的复制及表达奠定基础。同时用单克隆抗B微管蛋白(小鼠)的一抗进行细胞微管骨架标记，经Alexa标记的羊抗鼠IgG染色后在荧光显微镜下观察，初步建立微管骨架标记方法。关键词：蚕豆萎蔫病毒2；细胞病理学；超微结

5、构；叶绿体：光合作用；叶绿素荧光；低温荧光；原生质体；微管骨架SummaryBeanbroadwiltvirus2(BBWV2)isreportedinmanyre西onsofChina,causedseriouslosesineconomiccrops．Inthispaper,theultrastructuralalterationoftwohostplantsrespectivelyinfectedwithisolatesofBBWVweresystemicallystudiedbytransmissionelectronmicroscopefrEM)

6、．AndthephysiologicalmechanismofrestrainedphotosynthesisinducedbyBBwVwasinvestigatedbyphotosyntheticandfluorescenttechnique．Furthermore,thesystemofplantprotoplastsinvestedbvPLCVwasestablished．1．Wi也el"symptomsoccurredonthe1eavesofVicicafabainoculatedwiththeB935isolate，P158isolateand

7、PVl31isolateofBBWV2．ThetypicalmosaicsymptomsoccurredontheIeavesofChenopodiumquinoainoculatedwiththethreeisolatesofBBWV2andleavesofV．fabaInoculatedwithNSRVlisolateofBBⅥⅣ1．UndertheTEM．twomainultrastructuralchangeswereobservedinthethinsectionsoftheinfectedleavesof矿fabaandCquinoa：(1)v

8、irus—forilltubularstructuresindia