稻曲病病菌植物细胞壁降解酶活性测定及其与致病力的相关性分析

文献类型： 中文期刊

第一作者： 高永煌

作者： 高永煌;俞咪娜;于俊杰;曹慧娟;宋天巧;潘夏艳;王淑琛;王云鹏;靳丛;刘永锋

作者机构：

关键词： 稻曲病;植物细胞壁降解酶;酶活性;水稻组织

期刊名称： 江苏农业学报

ISSN： 1000-4440

年卷期： 2025 年 41 卷 008 期

页码： 1490-1498

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 植物细胞壁降解酶(PCWDE)是病原菌的重要致病因子。为了明确植物细胞壁降解酶在稻曲病病菌侵染水稻过程中的作用，首先基于碳水化合物活性酶数据库(CAZy)成功鉴定了47个植物细胞壁降解酶编码基因。比较基因组学的分析结果表明，稻曲病病菌的植物细胞壁降解酶数量与其他活体营养型病原菌相似，显著少于半活体营养型病原菌、腐生型病原菌。转录组动态分析结果显示，稻曲病病菌中UV8b＿01537、UV8b＿03436和UV8b＿04918等3个关键基因的相对表达量在接种水稻48 h后显著上调，其编码蛋白质分别参与纤维素、半纤维素和淀粉的降解。用对硝基苯酚显色底物检测2个具有强致病性菌株的酶活性发现，PS培养液、水稻叶组织培养液、穗组织培养液均能诱导病菌分别产生降解淀粉、纤维素、半纤维素的α-葡萄糖苷酶、β-葡萄糖苷酶和β-木聚糖酶；α-葡萄糖苷酶、β-葡萄糖苷酶和β-木聚糖酶的总酶活性随着培养时间的增加呈动态变化，且在28℃恒温摇床上于180 r/min振荡培养的第4 d出现峰值，与致病力呈负相关；用水稻穗组织培养液诱导的Nj7菌株的3种酶(α-葡萄糖苷酶、β-葡萄糖苷酶和β-木聚糖酶)的总活性显著低于用水稻叶组织培养液诱导的3种酶的总活性。本研究共鉴定出3个在侵染早期显著上调表达的植物细胞壁降解酶编码基因，为稻曲病病菌致病基因的克隆提供了关键候选基因。由结果还可以看出，稻曲病病菌可通过差异表达PCWDE基因及动态调节酶活性以适应水稻的组织特异性微环境。本研究结果可为深入解析稻曲病病菌特异性侵染水稻穗部的环境信号感知机制提供参考。

分类号： S435.111.4

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