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瘤黑粉菌侵染对抗感玉米自交系苗期叶片的影响

2021-02-13张文洁李昕洋马育庭吕香玲杜万里

沈阳农业大学学报 2021年6期

张文洁,王 洋,李 阳,杨 悦,李昕洋,马育庭,吕香玲,杜万里

(1.黑龙江八一农垦大学农学院,黑龙江大庆163000;2.沈阳农业大学农学院,沈阳110161)

玉米瘤黑粉病是由玉蜀黍黑粉菌[Ustilagomaydis(DC.)Corda]侵染所致。玉蜀黍黑粉菌属于担子菌亚门,黑粉菌目,黑粉菌科,黑粉菌属,是一类依赖有性生殖而致病的营养型寄生性真菌[1]。我国玉米瘤黑粉病普遍发生在东北、华北、西北春玉米区及黄淮海夏玉米区,发病率一般为5%~10%[2]。大量研究表明,培育抗病品种提高遗传抗性是控制瘤黑粉病最经济有效的措施。

WGA-AF-488染色是检测瘤黑粉菌侵染程度的重要方法,可为发现病菌入侵寄主提供直接证据[3-5],超微结构观察可在亚细胞水平揭示寄主对病原菌侵入的反应[6-7]。当病原菌侵染时,不仅植物体组织细胞发生变化,可溶性糖含量也发生变化[8]。HORST等[9]对黑粉菌侵染1,2,4,8d时叶片代谢物含量进行分析,结果表明可溶性糖(葡萄糖、果糖、蔗糖)含量在不同侵染时期均高于对照,蔗糖含量呈持续增长趋势,果糖和葡萄糖含量在侵染8d时极显著高于侵染4d。Str1是一个对蔗糖具有高亲和力特异性的转运蛋白,仅在感染时表达,其缺失可显著降低真菌的毒力[10];LANVER等[11]对瘤黑粉菌进行转录组分析,发现瘤黑粉菌编码至少19个糖转运蛋白,且在瘤黑粉菌侵染期间,糖转运蛋白均表现为上调表达。以上研究表明,瘤黑粉菌侵染会导致可溶性糖大量积累,对真菌生长和肿瘤形成具有至关重要的作用。病原菌与寄主互作过程中,寄主将启动一系列防御反应,抗氧化酶通过清除过量活性氧维持细胞稳态就是重要的防御反应之一[12]。……

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