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几种抗病毒药剂对烟草花叶病毒的抑制作用及相关机理研究

李红霞

   本文以烟草花叶病毒(Tobacco mosaic virus, TMV)为防治对象,以普通烟草为模式植物,采用生物学方法测定了一些生物化学药剂、寡糖、真菌多糖、中草药提取物对TMV的抑制作用,结果表明,五倍子乙醇提取物(Gallis Phois,GP)、香菇多糖和中草药单一组分DM002对TMV有明显的抑制作用,其中五倍子乙醇提取物的抗病毒活性最高;进一步探索了五倍子粗提物中主要活性成分对烟草花叶病毒的抑制作用,发现抗病毒活性最高的有效成分为没食子酸(Gallic Acid,GA),并建立了五倍子提取物、香菇多糖与DM002混剂(AB)对植物病毒病的抗病模式: (1)用10%五倍子提取物喷施烟草幼苗,2d后接种TMV,对烟草花叶病毒病的防治效果达到82.48%;(2)用110μg/ml AB混剂(A:B=10:1)喷施烟草幼苗,2d后接种TMV ,间隔7d后再用药,对烟草花叶病毒病的防治效果达到70.02%。用该抗病模式进行田间示范试验,结果表明,10%五倍子提取物和110μg/ml AB混剂对番茄病毒病(TMV和CMV混合侵染型)的田间防治效果分别为91.29%和73.04%,明显高于常规对照药剂20%病毒A可湿性粉剂(61.55%),明显增强了番茄对病毒病的抗性。 香菇多糖、中草药单一组分DM002和没食子酸等抗病毒药剂对烟草花叶病毒的增殖具有明显的抑制作用。用实时定量RT-PCR方法反转录合成病毒核酸(TMV-RNA),结果发现,各试验药剂均在不同程度上抑制了病毒核酸(TMV-RNA)的合成;用醋酸法提取TMV外壳蛋白亚基(TMV-CP),与各药剂混合后在10℃~39℃范围内测定在320nm处的吸光值,结果发现,各试验药剂在不同程度上影响了病毒外壳蛋白的体外聚合作用。由此可知,没食子酸不仅可有效抑制病毒核酸(TMV-RNA)的合成,还明显影响病毒衣壳蛋白亚基(TMV-CP)的聚合,干扰植物病毒的正常组装,有效地控制了病毒的复制。 植物的保护反应是复杂的新陈代谢结果,其生理反应是通过酶催化活动来实现的。本研究发现香菇多糖、DM002、没食子酸等药剂可改善苯丙氨酸解氨酶(phenylalanineammonialyase, PAL)活性,诱导烟草增强了过氧化物酶(peroxidase, POD)、几丁质酶(Chitinase)和β-1,3-葡聚糖酶等抗病防御酶的活性,增加了富含羟脯氨酸糖蛋白(hydroxyproline-richglycoprotein,HRGP)含量,诱导了烟草对烟草花叶病毒TMV的抗性。因此,从植物生理生化学角度揭示了植物体内对抗病防御酶影响较大的抗病毒物质---没食子酸可以作为有效激发子,诱导寄主植物产生对植物病毒病的抗性。 PRs蛋白的产生被认为是植物产生诱导抗病性的生化机制之一,而PR1-a基因是植物产生系统诱导抗病性SAR的标志基因。利用聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE-SDS)方法检测了胞间病程相关蛋白PRs的表达与烟草花叶病毒TMV在植物体内增殖的关系。结果表明,没食子酸可诱导烟草在受TMV侵染后的蛋白表达接近正常植株的表达水平,而香菇多糖和DM002处理烟草后接种TMV的烟草叶片表达的PRs与单独接种TMV处理间的差异不显著;本研究还用半定量RT-PCR技术反转录合成了PR1-a基因,结果表明,香菇多糖、DM002和没食子酸均能诱导烟草体内PR1-a基因的表达,但是三者之间存在一定的差异,其中没食子酸诱导烟草PR1-a量明显高于其它药剂。由此推测,没食子酸可以作为一种重要的诱导抗病剂诱导烟草植株体内病程相关蛋白PRs的差异表达。由此说明,没食子酸作为一种重要的诱导抗病剂诱导烟草植株体内病程相关蛋白PRs差异表达,使植株产生对植物病毒病的抗病性。?……   
[关键词]:抗病毒制剂;没食子酸;烟草花叶病毒TMV;抑制作用;诱导抗性
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:河北农业大学2010年