全 文 ：园 艺 学 报 2003，30(4)：465～466
Aeta Horticulturae Nmca
黄瓜霜霉病菌致病作用与两种细胞壁降解酶关系初
探
石延霞 李宝聚 刘学敏2
( 中国农业科学院蔬菜花卉研究所 ，北京 100081； 东北农业大学植物保护系，哈尔滨 150030)
摘 要 ：从黄瓜发生霜霉病的叶片中提取到两种细胞壁降解酶：羧 甲基纤维素酶 (Cx)和 p一葡萄糖
苷酶，二者活性显著高于对照，证明在霜霉病菌侵染寄主过程中这两种细胞壁降解酶起到了关键作用。
关键词 ：黄瓜；霜霉病；致病机理；羧甲基纤维素酶 (Cx)；B一葡萄糖苷酶
中图分类号：S 642．2 文献标识码 ：A 文章编号：0513．353X (2003)04-0465．02
1 目的、材料与方法
黄瓜霜霉病是黄瓜生产中的重要病害，其传播流行速度很快，对黄瓜生产威胁很大。国内外对黄
瓜霜霉病菌的侵染条件均进行了详细的研究l1 ]，但对于其机理的研究至今未见详细报道。作者从致
病酶活性变化探索了与黄瓜霜霉病菌的致病关系，为其进一步研究奠定了基础。
以 ‘山东密刺’为试材，育苗后待幼苗长至 2片真叶期接种霜霉病病菌，接种后定期取样，每次
均取未接种的为对照。每一处理选取 5～1O片叶，剪碎后称取 1 g，设 3次重复。每一重复加入1 mol／L
NaC1提取液 5 mL，于 4~C条件下离心 15 min，取上清液为酶粗提液，测定羧 甲基纤维素酶 (C】【)和
』3一葡萄糖苷酶活性，按每处理的 3次重复酶活性的平均值作图 (图 1)。
C】【活性测定 ：0．5 mL酶液 ，加 1 mL柠檬酸缓冲液配制的含 0．51％羧甲基纤维素溶液，50t2酶解
30 min，在 540 nlTl处测定其活性。
』3一葡萄糖苷酶活性测定 ：0．5 mL酶液 ，加 1 mL柠檬酸缓冲液配制的含 0．5％水杨苷溶液，50t2
酶解 30 min，在 540 nlTl处测定其活性。
2 结果分析与讨论
2．1 P一葡萄糖苷酶活性的变化
发病黄瓜叶片中两种细胞壁降解酶活性显著提高。在接种后 12 h，』3一葡萄糖苷酶活性即开始上
升 (图 1)，到接种后第 2天上升到一个小的峰值 ，第 3天时迅速下降，这是由于病菌侵染激活了寄主
的防御酶系，导致寄主防御系统开始抑制细胞壁降解酶的活性；随着病情的发展致病酶的活性开始占
据主要地位，到第 4天又开始回升 ，于接种第 6天达到高峰，之后下降。这表明接种第 6天是 』3一葡
萄糖苷酶活性作用最明显时期 ，这时寄主大部分组织被侵染 ，此后由于寄主可供侵染组织减少而导致
酶活下降。但在整个活性变化过程中，接种处理的 p一葡萄糖苷酶活性始终高于对照。而对照 p一葡
萄糖苷酶活性则保持在一个相对稳定的水平。
2．2 黄瓜叶片受霜霉病菌侵染后 Cx酶活性的变化
黄瓜叶片在接种 12 h后 Cx酶活性也开始上升 (图 1)，随后下降，第 2天又开始上升 ，到接种第
4天达到活性高峰后又迅速下降。这一变化规律与 』3一葡萄糖苷酶活性变化规律一致，只是 C】【活性高
峰出现的早，表明其对寄主细胞壁降解先于p一葡萄糖苷酶的作用。C】【降解了细胞壁纤维素大分子
收稿 日期：2002—09—05；修回日期 ：2002—12—25
基金项目：北京市自然科学基金重点项 目 (6001002)；国家 “十五”攻关计划项 目 (2001BAS09B06)
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园 艺 学 报 30卷
后。 一葡萄糖苷酶降解低聚糖，因而其活性表达在时间上迟于 Cx的表达。
黄瓜霜霉病菌的致病机理问题至今未见有关报道 ，本文从黄瓜发病叶片中获得黄瓜霜霉病菌的致
病酶 C】【和 一葡萄糖苷酶，结果说明二者在发病黄瓜叶片中均表现出高的活性 ，且经重复试验证明
活性较稳定。本文为专性寄生菌致病机理的研究提供了方法。而有关霜霉病菌侵入寄主之后的致病过
程则仍然需要更深入的研究，以便更加明确霜霉病菌的致病过程，从而为研究防治霜霉病的新技术提
供依据。
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接种后时问 Time after inoculating(d)
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接种后时间 Time after inoculating(d)
图l 黄瓜接种霜霉病菌后 一葡萄糖苷酶和 c 酶活性的变化
Fig．1 Active change ofp—gI10 山 and carboxymefl~ cdlulase
参考文献：
l Cohen Y．The combined efects oftemperature，leaf，wetness andinoculum concentration oninfection of cucumbers with Pseudopewnospora cubens／s
Can．J．Bot．， 1977，55：1478～1487
2 陈 捷 ，高洪敏，朱 有，等．黄瓜腐霉菌苗期猝倒病致病机制的研究．植物病理学报，1996，26(1)：55～61
3 李宝聚，李风云．黄瓜黑星病菌致病机理的研究 2：细胞壁降解酶及其在致病中的作用 ．植物病理学报，2OOO，30 (1)：l3～l8
The Relation of Pathogenesis Action by Pseudoperonospora cubensis and Two
S0rt of Zymin in Cucumber
Shi Yanxia ，Li Saoju ，and Liu Xuemin2
( Institute of Vegetables and Flowers，Chinese Academy of Agricultural Sciences，
Protection，Nonheast Agricultural University，Harbin 150030，Ch／na)
Abstract： The zymin was extracted from cucumber leaf infected by Pseudoperonospora cubensis．Among
zymin，earboxymethyl eelulase and —glueosidase showed higher activity than contro1．This conclusion testified two
kinds of eelulase acted as key action while the pathogen Was invading host．This research ofered foundation in the—
ory for studing the pa thogenesis mechanism of P．cubens／s．
Key words： Pseudoperonospora cubensis；Cx； —glueosidase
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