全 文 ：© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
园 　艺 　学 　报 　2005, 32 (6) : 1133～1135
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2004 - 11 - 05; 修回日期 : 2005 - 02 - 02
基金项目 : 广东省科技计划资助项目 (2003C20508) ; 广东省自然科学基金项目 (003062)3 通讯作者 Author for correspondence ( E2mail: lilab@ scnu1cdu1cn)
墨兰炭疽菌侵染过程与几丁质酶、β - 103 -葡聚糖
酶活性的变化
王利国　李　玲 3 　范冬雨
(华南师范大学生命科学学院 , 广东省植物发育生物工程重点实验室 , 广州 510631)
摘 　要 : 研究了墨兰炭疽菌的侵染过程以及墨兰叶片中几丁质酶和β - 103 - 葡聚糖酶活性的变化。结
果显示 , 炭疽菌接种 12 h后开始产生侵染丝侵入墨兰叶片的气孔腔 , 60 h之前炭疽菌菌丝在叶肉细胞的胞
间隙蔓延 , 从 84 h开始 , 炭疽菌次生菌丝侵入叶肉细胞内 , 部分叶肉细胞解体。几丁质酶、β - 103 - 葡聚
糖酶活性在接种炭疽菌后缓慢上升 , 到 84 h达到最大。表明炭疽菌侵入墨兰叶肉细胞的胞间隙和胞质中对
几丁质酶和β- 103 -葡聚糖酶活性高峰的出现有重要影响。
关键词 : 墨兰 ; 炭疽菌 ; 侵染 ; 几丁质酶 ; β- 103 -葡聚糖酶
中图分类号 : S 68　　文献标识码 : A　　文章编号 : 05132353X (2005) 0621133203
Stud ies on Infection Processes of C olle to trichum gloeosporio ides and Activ ities
of Ch itina se andβ21, 32glucana se in L eaves of C ym bidium sinense
W ang L iguo, L i L ing3 , and Fan Dongyu
(Guangdong Key Laboratory of B iotechnology for Plan t D evelopm ent, College of L ife Science, Sou th China N orm al U niversity,
Guangzhou 510631, Ch ina)
Abstract: The infection p rocesses of Colletotrichum gloeosporioides and activities of chitinase andβ21032
glucanase in leaves of Cym bid ium sinense were studied after inoculating C. g loeosporioides. The results showed
that the stomatic cavities in the ep icuticula of leaves of C. sinense were infected by the hyphae of C. g loeospo2
rioides at 12 h after inoculation. Both of the p rimary and secondary hyphae of C. g loeosporioides extended and
developed in the intercellular spaces of mesophyll tissues in 36 - 60 h after inoculation. The cytop lasm s were
infected at 84 h, and disintegrated partly. The activities of chitinase andβ21032glucanase increased inoculated
with C. g loeosporioide. Both enzymes activities reached the highest level at 84 h. Therefore, the results sug2
gest the importance of hyphae successfully infecting intercellular spaces and cytop lasm of mesophyll tissues in
leaves of C. sinense as the occurrences of active peaks of chitinase andβ21032glucanase.
Key words: Cym bid ium sinense; Colletotrichum g loeosporioide; Infection; Chitinase; β21032glucanase
1　目的、材料与方法
炭疽菌 (Colletotrichum gloeosporioide) 主要从气孔或伤口侵入寄主 , 从开始侵染到侵染成功 , 寄
主内保护酶活性会发生变化〔1〕。炭疽病是墨兰 〔Cym bid ium sinense (Andr. ) W illd. 〕上的主要病害。
作者曾对炭疽菌侵染墨兰叶片后的发病情况与 POD、SOD和 PAL活性的变化进行了研究〔2〕, 现拟进
一步对炭疽菌侵染墨兰后组织病理学以及墨兰几丁质酶和β - 103 - 葡聚糖酶活性的变化进行研究 ,
以期了解墨兰炭疽菌侵染过程与两种酶活性之间的变化关系。
选用杂交墨兰 ( ‘软剑白墨 ’ ב大花蕙兰 ’) 四叶一心期组培苗为试验材料。用内径 6 mm的
打孔器切取 PDA平板上的炭疽菌菌块 , 放于 50 mL含 2%蔗糖的无菌蒸馏水中振荡培养 , 光镜下定时
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园 　　艺 　　学 　　报 32卷
用血球计数板统计孢子数量 , 孢子数达到 1 ×106 个后用于接种。用手蘸取含石英沙的孢子悬浮液涂
抹在组培苗叶片表面 , 28℃黑暗保湿 24 h后 , 置组培室光照培养 , 光照强度 3 000 lx, 16 h /8 h (光 /
暗 )。共接种 10瓶。
接种后定时取样 , 采用石蜡包埋切片法制片 , 用 OLYMPUS BHⅡ2N IC型光学显微镜观察、拍照。
胶状几丁质制备按照 Berger等〔3〕的方法 , 所用蟹壳甲壳素由中国医药集团上海化学试剂公司生产 ,
外切几丁质酶提取参照肖拴锁等〔4〕的方法。几丁质酶活性测定参照 Boller等〔5〕的方法 , 以每小时水解
几丁质产生 1μmol N -乙酰氨基葡萄糖所需酶量为 1个酶活性单位。β - 103 -葡聚糖酶活性测定参照
杜成良等〔6〕的方法 , 昆布糖为 Sigma公司产品 , 以每小时水解昆布糖产生 1μmol葡萄糖所需酶量为 1
个酶活性单位。使用日本岛津公司 UV22450型紫外可见分光光度计测定 OD值 , 以标准牛血清蛋白为
对照计算总可溶性蛋白质含量。以未接种墨兰为空白对照 , 试验重复 3次。
2　结果与分析
211　炭疽菌的侵染过程
炭疽菌接种于墨兰叶片 6 h后 , 已有分生孢子萌发产生芽管 , 但是在叶片气孔附近未发现炭疽菌
侵染丝出现。到第 12小时 , 芽管顶端膨大形成附着胞 , 并从附着胞上产生侵染丝伸入到墨兰气孔腔
内 , 24 h后气孔腔周围外层的组织中出现少量的初侵染丝。到第 36小时 , 气孔腔中的侵染丝向内延
伸到气孔下腔的叶肉细胞周围 , 并在与叶肉细胞接触的部位产生类似锈菌中气孔下囊的结构 , 在气孔
下囊的侧面产生 1～2支次生侵染菌丝。36～60 h, 次生侵染菌丝开始深入到叶肉组织 , 并在细胞间
隙蔓延。84～108 h, 次生菌丝侵入到墨兰叶肉细胞内 , 寄主细胞解体 , 炭疽菌菌丝在死亡细胞周围
聚集 , 依靠墨兰叶片细胞解体释放出的营养物质大量繁殖并蔓延到叶片其它部位继续为害。
212　几丁质酶活性和β - 103 -葡聚糖酶活性的变化
从试验结果可以看出 , 未接种的墨兰叶片中几丁质酶活性较低。接种炭疽菌的叶片几丁质酶活性
缓慢上升 , 到第 84小时活性达到最大 , 是未接种的 216倍 (图 1)。
β
- 103 -葡聚糖酶活性变化与几丁质酶类似 , 接种炭疽菌后一直缓慢上升 , 到 84 h酶活性达到
最大 , 之后略微下降 , 但仍高于对照 (图 2)。
图 1　墨兰接种炭疽菌后几丁质酶活性的变化
F ig. 1　Changes in ch itina se activ ities in the cultura l seedlings
of Cym bidium sinense after inocula ting Colleto trichum
gloeosporio ides
图 2　墨兰接种炭疽菌后β - 1, 3 - 葡聚糖酶活性的变化
F ig. 2　Changes inβ21032glucana se activ ities in the
cultura l seedlings of Cym bidium sinense after inocula ting
Colleto trichum gloeosporioides
　　观察炭疽菌对墨兰叶片的侵染过程可以发现 , 接种后 60 h, 炭疽菌菌丝主要在墨兰叶片叶肉细胞
的间隙蔓延 , 未侵入到胞质内。84～108 h后有菌丝侵入到叶肉细胞内部 , 同时部分叶肉细胞开始解
体。此时几丁质酶和β- 103 -葡聚糖酶活性快速上升 , 并达到最大。这表明炭疽菌菌丝与寄主细胞
壁接触并不能激发几丁质酶和β - 103 - 葡聚糖酶活性升高 , 只有菌丝侵入到寄主细胞间隙和胞质内
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　6期 王利国等 : 墨兰炭疽菌侵染过程与几丁质酶、β2103葡聚糖酶活性的变化 　
后才能诱导这两种酶活性上升。据报道几丁质酶和β - 103 - 葡聚糖酶活性与品种的抗病性有密切的
关系 , 抗病品种中酶活性高峰出现早 , 峰值高 ; 感病品种酶活性高峰出现晚 , 活性低〔7〕。
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as 1032β2glucanases and chitinases. Plant Physiol. , 1989, 89: 945～951;　 第 27届国际园艺大会
将于 2006年 8月 13～19日在韩国汉城召开
由国际园艺学会和韩国园艺学会共同主办的第 27届国际园艺大会将于 2006年 8月 13～19日在韩国汉城召开
(同期举办展览 )。会议主题是 “全球园艺 : 多样性与和谐 ”。会议组织委员会主席为韩国庆熙大学李政明 ( Jung2
Myung Lee) 教授 , 副主席为韩国汉城市立大学 Jeong Sik Lee教授和韩国汉城大学 Seung Koo Lee教授 , 执行主任为韩
国汉城大学 Ki Sun Kim教授和 Changhoo Chun教授。
会议内容 : 木本和草本观赏植物遗传资源 , 亚洲园艺植物 , 水果生产及其经济学研究 , 园艺作物保护地栽培环境
控制系统 , 园艺作物结构及功能基因组 , 采后技术在全球园艺业中的作用 , 植物生物调节剂 , 植物生物技术 , 园艺可
持续发展和有机系统 , 园艺和提高生活质量 , 种子生产技术 , 草坪草育种、生产及管理 , 城郊型园艺 , 柑橘及其他热
带、亚热带果树 “从实验室到餐桌 ”。论文摘要提交截止日期 : 2005年 12月 31日 ; 接受论文通知截止日期 : 2006年
1月 31日。
会议语言 : 英语 ; 地点 : COEX会议中心 ; 网站 : www1 ihc20061org
大会秘书处 : C /O National Horticultural Research Institute; 475 Imok2dong, Suwon, 4402706, Korea; Phone: + 822
31225827531; Fax: + 82231224229280; E2mail: info @ ihc20061org ; kisun @ snu1ac1kr (D r1Ki Sun Kim ) ; changhoo @
snu1ac1kr (D r1Changhoo Chun) 。
参加会议注册 : 国际园艺学会会员注册费 (截止 2006年 4月 15前 ) 或会前现场注册费 (2006年 4月 16日 ～8
月 4日截止 ) 为 450或 500美元 , 非会员为 510或 560美元 ; 国际园艺学会学生会员为 225或 250美元 , 非学生会员
250或 275美元 ; 陪同人员 180或 200美元。
中国园艺学会办公室
刘广树
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