链格孢菌寄主选择性毒素的研究现状
苹果斑点落叶病
苹果斑点落叶病Apple Alternaria Blotch1956年在日本岩手县南部地区首先发现苹果斑点落叶病，2年后扩大到全县，以后在长野、青森、福岛、秋田等县也先后发生危害。
我国自70年代后期开始有苹果斑点落叶病发生危害的报道，80年代以来在渤海湾、黄河故道、江淮等地的苹果产区普遍发生，成为目前苹果生产上的主要病害。
许多苹果园病叶率高达90％以上，落叶率为20％～80％，造成当年果个小，严重影响树势和次年的产量。
症状主要危害叶片，也可危害嫩枝及果实。
叶片发病后，首先出现极小的褐色小点，后逐渐扩大为直径3～6mm的病斑，病斑红褐色，边缘为紫褐色，病斑的中心往往有1个深色小点或呈同心轮纹状。
天气潮湿时病部正反面均可见墨绿色霉状物。
发病中后期，病斑变成灰色。
有的病斑可扩大为不规则形，有的病斑则破裂成穿孔。
有时，在后期灰白色病斑上产生小黑点(二次寄生菌)。
展叶20d内的嫩叶最易受害，在高温多雨季节病斑扩展迅速，常使叶片焦枯脱落。
内膛的一年生徒长枝容易染病。
染病的枝条皮孔突起，以皮孔为中心产生褐色凹陷病斑，多为椭圆形，边缘常开裂。
果实受害，多以果点为中心，产生近圆形褐色斑点，直径2～5mm，周围有红晕。
病斑下果肉数层细胞变褐，呈木栓化干腐状。
幼果和近成熟的果实均可受害发病，出现的症状不完全相同。
病果往往受二次寄生菌侵染而发生腐烂。
病原学名：病原为链格孢苹果专化型Alternaria alternata f.sp.mali，属半知菌亚门链格孢属。
异名有：A.mali Roberts，Phyllosticta pirina Sacc.，A. tenuis f.sp.mali，Phyllosticta mali。
在苹果斑点落叶病研究的前期国外将其病原菌定为A. mali的强毒株系。
李多川、张天宇等(1993)将其学名修正为A.tenuis f.sp.mali；日本的霜村等(1993)认为病原应为A.alternata的一个致病型；朱虹(1995)通过研究发现，我国的斑点落叶病菌在形态、生物学特性和侵染规律上与日本报道的基本一致，当属同一种，因此将其定为A.alternata f.sp.mali。
植物病原真菌毒素的分类、致病机制及应用前景
植物病原真菌毒素的分类、致病机制及应用前景摘要：研究植物病原真菌毒素及其致病机制，对于了解植物与病原互作具有重要意义。
从植物病原真菌毒素的分类、致病机制、分离纯化、应用前景等方面综述植物病原真菌毒素研究的最新进展，对今后植物病原真菌毒素的研究具有重要的参考价值。
关键词：植物病原菌;真菌毒素;分类;致病机制;分离纯化;应用前景;研究思路中图分类号：S182 文献标志码：A 文章编号：1002-1302（2019）03-0094-04病菌毒素是在植物病原菌代谢过程中产生的对植物有害的非酶类化合物，它能在很低的浓度范围内破坏植物的正常生理功能[1]。
自从菊池链格孢菌毒素被首次报道以来[2]，尤其在维多利亚毒素被报道以后，国内外植病学者开始对许多病原菌产生的毒素展开研究。
植物病原真菌毒素的作用机制复杂，它主要是作用于寄主植物的细胞质膜、线粒体和叶绿体等细胞结构，从而破坏和干扰寄主植物的代谢;此外，它还会抑制寄主植物蛋白质和核酸的合成，从而导致寄主植物生理失调、细胞死亡以至整个植株死亡。
研究病原真菌毒素及其致病机制，对于了解寄主与病原互作，以及利用病菌毒素进行植物抗病性鉴定、抗病突变体筛选和病害防治等都具有重要意义。
本文从植物病原真菌毒素的分类、致病机制、分离纯化及应用前景等方面进行综述，以期为今后病原真菌毒素致病机制的研究提供思路。
1 植物病原真菌毒素的分类真菌毒素可根据对寄主植物的特异性作用分为寄主专化性毒素（host-selective toxin，简称HST）和非寄主专化性毒素（non- host-selective toxin，简称NHST）。
1.1 寄主专化性毒素HST是由病原微生物产生的代谢产物，它对寄主植物具有特异性生理活性和高度专化性作用。
HST对寄主选择性强，例如草莓黑斑病病菌所产生的AF-毒素只对Morioka-16草莓和Nijisseiki梨具有致病作用;此外，北美燕麦疫病病菌产生的HV-毒素和玉米小斑病病菌产生的HMT-毒素也都属于寄主专化性毒素，它们不仅对寄主植物的致病性强，而且对寄主有专一性。
核盘菌引起的菌核病生物防治研究进展
引文格式：李恩琛, 郗征, 朱娜, 等. 核盘菌引起的菌核病生物防治研究进展[J]. 云南农业大学学报(自然科学), 2023, 38(4):714−724. DOI: 10.12101/j.issn.1004-390X(n).202211047核盘菌引起的菌核病生物防治研究进展*李恩琛， 郗 征， 朱 娜， 刘 佳， 徐秉良 **， 张树武 **(甘肃农业大学 植物保护学院，甘肃省农作物病虫害生物防治工程实验室 ，甘肃 兰州 730070)摘要: 菌核病是由核盘菌(Sclerotinia sclerotiorum )侵染引起的广谱性植物病害，在世界范围内造成巨大经济损失。
随着生防技术的日益提高，生物防治成为植物病害综合治理的重要措施。
本研究综述了目前菌核病的防治现状，重点围绕菌核病生物防治的研究进展，对不同拮抗真菌、细菌、真菌病毒、植物源杀菌剂和有机土壤改良剂在菌核病防治中的作用机制和防治效果进行系统阐述；讨论了生物防治研究与应用过程存在的问题，对生防微生物和天然植物资源未来的发展方向以及应用前景进行展望，以期为菌核病的安全、高效防治提供参考。
关键词: 核盘菌；菌核病；生物防治；拮抗微生物中图分类号: S476.1 文献标志码: A 文章编号: 1004–390X (2023) 04−0714−11Research Advances on Biocontrol of Sclerotinia Rot caused bySclerotinia sclerotiorumLI Enchen ，XI Zheng ，ZHU Na ，LIU Jia ，XU Bingliang ，ZHANG Shuwu(College of Plant Protection, Gansu Agricultural University, Biocontrol Engineering Laboratory ofCrop Diseases and Pests of Gansu Province, Lanzhou 730070, China)Abstract: Sclerotinia rot, caused by the fungus Sclerotinia sclerotiorum , is a broad spectrum plant disease that causes enormous economic losses worldwide. Biocontrol has become an important strategy for integrated management of plant diseases, as the development of biocontrol technology.This review provides an overview of the current status of sclerotinia rot management, focusing on the research progress of biocontrol of sclerotinia rot, and presents a systematic elucidation of the mechan-isms and effectiveness of different antagonistic fungi, bacteria, mycovirus, botanical fungicides and organic soil amendments in the control of sclerotinia rot. The problems in biocontrol research and ap-plication processes are discussed, and foreground for the future development direction and applica-tion of biocontrol microorganisms and natural plant resources are prospected, in order to provide ref-erences for the safe and effective control measures against sclerotinia rot in the future.Keywords: Sclerotinia sclerotiorum ; sclerotinia rot; biocontrol; antagonistic microorganisms云南农业大学学报（自然科学），2023，38(4)：714−724Journal of Yunnan Agricultural University (Natural Science)E-mail: ********************收稿日期：2022-11-22 修回日期：2023-08-25 网络首发日期：2023-09-08*基金项目：甘肃农业大学“伏羲杰出人才培育计划”项目 (Gaufx-03J03)；甘肃农业大学人才专项经费(2017RCZX-07)。
紫茎泽兰致病型链格孢菌毒素(TeA)在病原体侵染寄主过程中的作用机制研究
紫茎泽兰致病型链格孢菌毒素（TeA）在病原体侵染寄主过程中的作用机制研究链格孢菌(Alternaria alternata(Fr.)Keissler)是自然界三大致病植物真菌之一。
来自外来恶性杂草紫茎泽兰(Ageratina adenophora)致病型链格孢菌能够产生一种毒素——细交链格孢菌酮酸(TeA),该毒素在较低的浓度下能够迅速杀死紫茎泽兰以及其它多数单双子叶杂草,具有开发成生物除草剂的潜力。
TeA杀草的主要机理是与光系统Ⅱ的D1蛋白结合,抑制光系统Ⅱ受体侧QA 到QB之间光合电子的传递,引起过能量化,导致在叶绿体中活性氧爆发,引起叶绿体结构破坏,大量活性氧扩散到整个细胞中,进一步引起膜脂过氧化、细胞膜破裂、细胞器解体、细胞核浓缩和DNA断裂,导致细胞死亡和组织坏死,最终杀死杂草。
本研究利用通过限制性内切酶介导整合法(REMI)获得的弱毒突变体001和野生型为研究材料来阐明TeA在病原体入侵寄主叶片阶段的作用机理。
利用野生型和缺毒突变体(菌丝体)为材料接种寄主紫茎泽兰叶片,突变体接种时结合加入TeA.研究结果表明TeA是链格孢菌病原体侵染寄主引起病害的主要毒理因子。
来自Imaging-PAM结果显示:野生型菌丝接种寄主紫茎泽兰叶片1 8h后,植物的PSII活性降低,36小时,病害开始出现;而对应时间下,突变体菌丝处理紫茎泽兰叶片并没有引起明显的PSII活性降低和病害出现,但在突变体菌丝中加入一定浓度的TeA后可以得到与野生型相似的结果,突变体的致病能力得到一定程度的恢复。
同时,添加毒素也能恢复部分突变体菌丝扩展的能力。
通过监测孢子萌发和生长、附着胞形成与否、菌丝在细胞和叶片中生长和扩散情况、病斑产生情况,发现毒素在病原体侵入叶片组织和菌丝扩张、病害的发展过程中都发挥作用,是病原体成功入侵和病斑形成的重要因子。
在野生型孢子或者菌丝体引起紫茎泽兰叶片病害过程中我们检测到细胞死亡现象,这意味着活性氧(ROS)也许参入到该过程。
链格孢菌寄主选择性毒素的研究现状
毒素种类
AK- toxin AM - toxin AF - toxin AAL - toxin ACR - toxin ACT - toxin AB - toxin AP - toxin AT - toxin
生物活性
引起膜电位快速去极化 ,使 K+ 渗漏增加. 在 0. 01μg/ ml ,引起敏感叶片叶脉坏死. 作用于质膜蛋白和叶绿体基粒片层 ,引起电解质渗漏 诱导草莓黑斑病 ,在 0. 02μg/ ml 下引起草莓和敏感梨坏死. 在 0. 025μg/ ml 下引起敏感番茄品种叶脉坏死 ,而抗性品种在 100μg/ ml 以上仍无毒性. 诱导糙叶柠檬叶褐斑病 ,引起氧化磷酸化解耦联和线粒体超微结构的变化 ,抑制 malate 的氧化. 在 5μg/ ml 下引起中国柑橘敏感品种叶片的特征伤害. 诱导白菜典型的黑斑病 ,叶片黄化 、坏死或萎蔫. 细胞膜破裂 、电解质渗漏 、叶绿体破坏 、叶绿素分解. 诱导感病型木豆黑斑病 ,对病原菌定植及病害诱导是必需的. 在 0. 2μg/ ml 下可抑制感病烟草品种幼苗根系生长.
第 4 期 万佐玺等 :链格孢菌寄主选择性毒素的研究现状 2 1
品种元帅接种毒素后 SOD 活性降低[2] . 董金皋等 (1999) 研究发现 :无论是接种芸薹链格孢菌 ,还是 AB - 毒 素 ,白菜叶片在 0. 5 - 12 h 内 SOD 和 POD 酶活性都迅速下降 ,说明白菜受芸薹链格孢菌及其毒素影响后 ,可 能活性氧在此期间过量积累 ,导致了最终的感病性[12] . 链格孢菌毒素使紫茎泽兰叶片的 POD 、APX、CAT 活性 下降[16] . 因此可见 ,病原毒素对寄主体内防卫反应重要的酶 SOD 、POD 、CAT、APX 等都有影响 ,导致寄主 的活性氧清除系统中的酶系统受到破坏 ,最终感病.
一种白蜡树真菌病害的分离与鉴定
47--植物保护·园艺园林 引用格式：覃莹菲，张 鑫，陈 岳，等. 一种白蜡树真菌病害的分离与鉴定[J]. 湖南农业科学，2023（12）：47-50. DOI:DOI:10.16498/ki.hnnykx.2023.012.010白蜡树（Fraxinus chinensis Roxb ）为木犀科梣属大型落叶乔木[1]，在我国共有27种。
白蜡树高15~20 m ，树皮呈灰褐色，顶生的小叶与侧生的小叶等大或稍大，羽状复叶长15~25 cm ，叶柄长4~6 cm 。
白蜡树耐旱，萌发能力强，生长迅速，树形优美，材理通直，还有较强的耐盐性，常种植于盐碱地以改良环境，具有较好的绿化及生态价值[2]。
白蜡树在我国种植历史悠久、分布甚广，其植株生长迅速，枝条柔韧可供编制各种用具，树皮还具有较高的药用价值[3]，相关产业具有一定规模。
近年来，白蜡树病虫害问题日益严重，在树苗期和成熟期对白蜡树造成严重危害，阻碍白蜡树生长发育及相关产业发展。
研究报道，由立枯丝核菌引起的立枯病是白蜡树苗期的主要病害，主要危害地下根部和茎基部，导致白蜡树出现不规则褐色凹陷的病斑，严重时会导致幼苗死亡[4]。
白蜡褐斑病主要危害叶片，病斑为灰褐色，表面分布深褐色霉点，会造成叶片脱落或变形，严重时会使植株死亡[5]。
流胶病也会影响白蜡树的生长，其发生与气候、栽培管理水平、土壤土质等有相关性，真菌侵染或者病虫侵入都会导致流胶病，具体症状为白蜡枝干流出黄色胶状物质，最终导致树体衰弱、枯竭[6]。
白蜡枯梢病由白蜡鞘孢菌所致，病部出现溃疡或坏死，且木质部褪绿明显，当病斑扩展环绕枝条，就会产生枯梢[7]。
按昆虫类别划分，为害白蜡树的常见害虫有蝉蛾目瘦蛾科害虫，鳞翅目、膜翅目、半翅目、鞘翅目等害虫。
白蜡树从春天长叶到秋冬落叶，均受害虫侵扰[8]。
白蜡窄吉丁初孵幼虫会从白蜡树韧皮部啃食至木质部，导致树皮开裂、脱落[9]。
白蜡梢距甲成虫啃食树苗叶柄，使得叶片萎缩，幼苗不能正常生长[10]。
链格孢菌毒素对紫茎泽兰致病性及生物测定方法的研究
文章编号:1008-8423(2001)01-0020-04链格孢菌毒素对紫茎泽兰致病性及生物测定方法的研究万佐玺(南京农业大学农学院,江苏南京210095)摘要:以紫茎泽兰(Eu p atoriun adenop horum Spreng.)为生物测定材料,对链格孢菌毒素的生物测定方法进行了比较研究,筛选出离体叶片针刺法可作为该毒素的生物测定方法,为进一步研究该毒素提供了可靠的生物检测手段。
关键词:链格孢菌;毒素;紫茎泽兰;生物测定中图分类号:S497 文献标识码:A收稿日期:20000606作者简介:万佐玺(1968-),男,湖北建始人,硕士,讲师,主要从事杂草综合治理研究,现在湖北民族学院园艺系任教.紫茎泽兰(Eupatoriun adenopho rum Spreng )是一种世界性恶性杂草[1],其自然致病菌链格孢菌(Al -ternaria alternata (Fr.)Keissler)的致病机理与其产生的毒素有关[2]。
为了分离、纯化得到链格孢菌产生的对紫茎泽兰有致病作用的毒素,并利用该毒素控制紫茎泽兰,必须首先建立适合该毒素的简便而可靠的生物测定方法。
作者用离体叶片针刺法、叶圆片法、种子萌发抑制法及幼苗浸渍法等,研究毒素对紫茎泽兰的致病性,得出离体叶片针刺法最佳,为毒素纯化和应用提供了指导。
1 材料与方法1.1 材料供试菌株:链格孢菌501菌株。
供试植物:紫茎泽兰(温室培育);培养时间为2个月。
1.2 药品乙酸乙酯:分析纯,上海申鹤化学品有限公司。
无水硫酸钠:分析纯,宜兴市第二化学试剂厂。
1.3 方法1.3.1 产毒培养方法转接菌种501于PDA 培养基上培养7天(25e 、光照L B 黑暗D=12h B 12h),然后取直径为6.5mm 大小的菌丝块,接种到300ml PSK 液体培养基中(500ml 三角瓶),培养5-7天(25e 、L B D=12B 12、110r/min),至菌丝开始变黑。
镰刀菌属真菌毒素在植物和病原菌互作中的研究进展
广东农业科学Guangdong Agricultural Sciences2024，51（3）：56-69 DOI:10.16768/j.issn.1004-874X.2024.03.006卓梦霞，刘思文，李春雨，胡位荣. 镰刀菌属真菌毒素在植物和病原菌互作中的研究进展［J］. 广东农业科学，2024，51（3）：56-69.ZHUO Mengxia, LIU Siwen, LI Chunyu, HU Weirong. Research progress on Fusarium mycotoxins in plant and pathogen interactions［J］. Guangdong Agricultural Sciences, 2024，51（3）：56-69.镰刀菌属真菌毒素在植物和病原菌互作中的研究进展卓梦霞1，刘思文2，李春雨2，胡位荣1（1.广州大学生命科学学院，广东 广州 510006；2.广东省农业科学院果树研究所/农业农村部南亚热带果树生物学与遗传资源利用重点实验室/广东省热带亚热带果树研究重点实验室，广东 广州 510640）摘 要：镰刀菌是世界上最重要的植物病原菌之一，可影响植物的生长发育，严重威胁全球粮食安全和生物多样性。
几乎所有的镰刀菌都会产生真菌毒素，其毒素种类多、毒性强，一方面可以作为致病因子之一参与镰刀菌的致病过程，另一方面可污染粮食和饲料，进而引起人类和动物的相关病症。
已有研究表明，镰刀菌侵染植物后产生的不同种类真菌毒素不仅毒害植物细胞，引起植物组织的坏死，还会加速病原菌的侵染；同时，针对病原菌产生的毒素，植物会激活防御酶并启动防御相关基因的表达，或将致病毒素转化为无毒或低毒物质并转运到胞外，或通过分泌次生代谢物直接抑制病原菌毒素的生物合成。
为全面解析镰刀菌毒素在病原菌侵染植物中的作用，提高植物对病原菌的抗性，该文综述了镰刀菌属真菌毒素的种类、毒性机理以及毒素在植物和病原菌互作中的作用，并讨论了植物对真菌毒素的防御反应策略，以期为镰刀菌毒素致病机制和病原菌防治策略研究提供参考。
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第 4 期 万佐玺等 :链格孢菌寄主选择性毒素的研究现状 2 1
品种元帅接种毒素后 SOD 活性降低[2] . 董金皋等 (1999) 研究发现 :无论是接种芸薹链格孢菌 ,还是 AB - 毒 素 ,白菜叶片在 0. 5 - 12 h 内 SOD 和 POD 酶活性都迅速下降 ,说明白菜受芸薹链格孢菌及其毒素影响后 ,可 能活性氧在此期间过量积累 ,导致了最终的感病性[12] . 链格孢菌毒素使紫茎泽兰叶片的 POD 、APX、CAT 活性 下降[16] . 因此可见 ,病原毒素对寄主体内防卫反应重要的酶 SOD 、POD 、CAT、APX 等都有影响 ,导致寄主 的活性氧清除系统中的酶系统受到破坏 ,最终感病.
4 链格孢菌寄主选择性毒素的应用研究
4. 1 利用致病毒素的选择压力进行抗病育种 利用致病菌的选择压力进行抗病育种 ,是选育抗病品种的一条重要途径 ,而利用致病毒素进行抗病育种
更具针对性. 番茄早疫病是一种世界性的重要病害 ,在现有的栽培品种中 ,缺乏抗早疫苗的资源 ,且抗早疫苗 的遗传是受不完全显性基因控制 ,难以通过常规育种的方法选出抗病品种. 随着植物组织培养技术的建立 , 利用致病毒素 (AAL - 毒素) 通过体细胞无性系变异及突变体的筛选而获得抗病品种 ,目前已获得了几个对 早疫病有较高抗性的抗病材料[21] .
致病毒素对寄主生理代谢的影响主要表现在影响质膜透性[1 ,2 ,9 ,12 ] 、酶活性[9 ,12 ] 、激素平衡[10 ] 、光合作 用[1 ] 、呼吸作用[11 ] 、及其它代谢过程[8 ] .
人们已经证明 AK - 毒素能引起细胞膜透性改变 ,电解质外渗 ,抑制细胞 mRNA 和蛋白质的新合成 ,使细 胞中 Cu2 + 和 Fe3 + 的含量增加 ,导致质膜凹陷 ,最后促使梨叶脉坏死[2] . AF - 毒素 3 种组分中的 Ⅰ组分可引起 寄主细胞膜去极化 ,离子泵活性被抑制 , K+ 外渗[2] . AM - 毒素主要作用于质膜蛋白和叶绿体基粒片层 ,引起 电解质渗漏. AM - 毒素只对苹果感病品种的 ATP 酶活性有间接的影响 ,AM - 毒素处理苹果 ,感病品种 SOD 活性降低 ,而抗病品种 SOD 活性升高 ,这说明苹果感抗品种抗病性与 SOD 密切相关[12] . AAL - 毒素可引起感 病番茄乙醇胺和磷酸乙醇胺的异常积累 ,从而抑制磷酸酯酰乙醇胺生物合成. AAL - 毒素的作用位点主要是 线粒体的氨甲酰天冬氨酸转移酶[2] . ACR - 毒素和 AT - 毒素作用位点在线粒体上 ,ACT - 毒素作用位点在质 膜和叶绿体上. ACR - 毒素可使线粒体膜电位发生变化 ,氧化磷酸化解偶联 ,同时还抑制苹果酸的氧化过程. AT - 毒素可使叶组织耗氧量增加 ,线粒体嵴断裂和解体. ACT - 毒素的作用主要是引起寄主细胞电解质的渗 漏[2] . AB - 毒素能改变细胞膜的透性 ,造成电解质外渗[2] . AB - 毒素能够抑制光合作用 ,品种感病性越强 ,抑 制作用越强. 生理研究表明 ,AB - 毒素可能降解叶绿体膜 ,减少叶绿素的含量 ,从而降低光合速率 ,使寄主组 织出现黄化或坏死 ,AB - 毒素还能抑制叶片的光呼吸作用[2] . AP - 毒素对于纤细链格孢在寄主组织中的定 殖以及病害的诱导都是必需的[13] , 但作用位点和致病机制有待深入研究. 3. 2. 3 病原毒素对活性氧清除系统的破坏
3 链格孢菌寄主选择性毒素的生理作用机理
3. 1 作用位点类型 病原菌毒素对寄主的作用是一个复杂的程序化过程. 确定毒素的最初作用位点是研究毒素作用机理的
关键 ,寄主细胞与毒素间的相互识别即毒素与最初作用位点的作用是毒素选择性的根源[1] . 链格孢菌寄主选 择性毒素的最初作用位点有原生质膜 、线粒体 、叶绿体等[2] . 3. 2 毒素的作用方式 3. 2. 1 对寄主细胞超微结构的影响
1 链格孢菌寄主选择性毒素的主要种类及其概况
自 Tanaka (1933) 从梨黑斑病菌 菊池链格孢 ( Alternaria kikuchiana) 中分离到第一个链格孢菌产生的寄 主选择性毒素 (AK - toxin) 以来 ,现已报道有 9 种链格孢菌产生的寄主选择性毒素[1 - 3] (见表 1) .
收稿日期 :2001 - 07 - 29. 基金项目 :农业部九五高技术和基础研究项目 (960205) ;国家教委博士点基金资助 (02 - 03 - 031) . 作者简介 :万佐玺 (1968 - ) ,男 ,湖北建始人 ,硕士 ,讲师 ,主要从事杂草生物防治的研究 ,现工作单位 :湖北民族学院园艺系.
在进行活性氧与植物抗病性关系的研究中发现 ,活性氧的产生与植物抵御病原体的侵染有关[14 ,15] . 在 此方面 ,有人对链格孢菌毒素作过一些研究 ,AM - 毒素对苹果叶片超氧化物歧化酶 (SOD) 的影响表明 ,感病
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链格孢菌寄主选择性毒素的研究现状
万佐玺 , 强 胜 , 李扬汉
(南京农业大学 农学院 植物科学系 , 江苏 南京 , 210095)
摘要 : 就链格孢属 ( Alternaria) 真菌中产生的 9 种寄主选择性植物毒性 、作用机理及应用研究等方面进行 综述和评论. 指出寄主选择性毒素作为致病因子 , 在致病过程中起着十分重要的作用 ; 利用寄主选择性致 病毒素在防病治病 、抗病育种及杂草防治中有广泛的应用前景. 关键词 : 链格孢菌 ; 寄主选择性毒素 ; 作用机理 ; 应用研究 中图分类号 : S792. 95 ;S571. 1 文献标识码 :A
苹果链格孢 长柄链格孢烟草致病型
芸苔链格孢 纤细链格孢
寄主
日本梨 柑桔 番茄 草莓 粗皮柠檬 苹果 烟草 白菜 木豆
病害
黑斑病 褐斑病 茎枯病 黑斑病 褐斑病 轮斑病 褐斑病 黑斑病 黑斑病
结构类型 毒素作用位点
脂类
细胞膜
酮类
叶绿体
脂类
环状四肽 细胞膜 、叶绿体
未知
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2 0 湖北民族学院学报 (自然科学版) 第 19 卷
表 2 链格孢菌寄主选择性毒素的生物活性
链格孢毒素能破坏质膜 、叶绿体以及线粒体的结构 ,从而影响细胞正常代谢. AM - 毒素处理的苹果感病 品种叶肉细胞中质膜内陷 ,叶绿体片层之间出现电子致密物质沉积 ,基粒片层松散 ,基质片层和基粒片层排 列不规则 ,部分受害严重的叶绿体 ,其外膜破裂 ,基质片层断开 ,出现基粒排列混乱现象[8] . ACR - 毒素处理 敏感柠檬叶组织 ,1h 后即可见线粒体膨胀 、扭曲 、嵴变少 ,基质渗漏[1] . 3. 2. 2 对寄主生理代谢的影响
毒素种类
AK- toxin AM - toxin AF - toxin AAL - toxin ACR - toxin ACT - toxin AB - toxin AP - toxin AT - toxin
生物活性
引起膜电位快速去极化 ,使 K+ 渗漏增加. 在 0. 01μg/ ml ,引起敏感叶片叶脉坏死. 作用于质膜蛋白和叶绿体基粒片层 ,引起电解质渗漏 诱导草莓黑斑病 ,在 0. 02μg/ ml 下引起草莓和敏感梨坏死. 在 0. 025μg/ ml 下引起敏感番茄品种叶脉坏死 ,而抗性品种在 100μg/ ml 以上仍无毒性. 诱导糙叶柠檬叶褐斑病 ,引起氧化磷酸化解耦联和线粒体超微结构的变化 ,抑制 malate 的氧化. 在 5μg/ ml 下引起中国柑橘敏感品种叶片的特征伤害. 诱导白菜典型的黑斑病 ,叶片黄化 、坏死或萎蔫. 细胞膜破裂 、电解质渗漏 、叶绿体破坏 、叶绿素分解. 诱导感病型木豆黑斑病 ,对病原菌定植及病害诱导是必需的. 在 0. 2μg/ ml 下可抑制感病烟草品种幼苗根系生长.
第 19 卷第 4 期
湖北民族学院学报 (自然科学版)
Vol. 19 No. 4
2001 年 11 月 Journal of Hubei Institute for Nationalities(Nat. Sci. ) Nov. 2001
文章编号 :1008 - 8423 (2001) 04 - 0019 - 04
长期以来 ,人们就曾设想通过中和或钝化植物病原菌毒素的方法达到防治植物病害的目的. 张金林 、董 金皋等 (1995) 发现碱性物质 、无机钠盐 (除钼酸钠外) 、有机酸钠盐 、强氧化剂 ( KMnO4) 对 AB - 毒素的钝化作 用很强[2 ,17] . 据报道 ( Takashi ,1995) ,变兰菌素 ,甲硫氨酸等物质可抑制 AK - 毒素的产生. 这两种化学物质也 可抑制 A . Alternata 苹果变种 AM - 毒素及草莓变种 AF - 毒素的产生 ,并使这两菌致病能力降低[12] .
性作用于敏感梨品种[7] . AAL - toxin 的一系列同系物具有相同的毒性和寄主专一性. AB - toxin 是一个混合 物 ,至少由四种组分构成 ,即腐败菌素 B 、高腐败菌素 B 、腐败菌素 B2 和脱甲基腐败菌素 B ,四种组分的致病 力很相似 ,在高温 、碱性或极端酸性条件下分解失去致病性[2] .
线粒体
环状五肽 细胞膜 、叶绿体
未知
线粒体
2 链格孢菌寄主选择性毒素分子结构与生物活性的关系
毒素分子结构与生物活性的关系非常密切 ,往往一个基团的差异 ,甚至一个异构体 ,就会导致活性迥异. 已经研究过的链格孢菌寄主选择性毒素的生物活性[1 ,4]如表 2 所示.
AM - toxin 是环状四肽 ,有 3 种结构类似物 ,其中 AM - Ⅰ为致毒主成分 ,对感病的苹果品种具有专性毒 害作用 ,AM - Ⅰ的活性是 AM - Ⅱ的 10 倍[5] . AK - toxin 有两种主成分 ,AK - Ⅰ的毒性是 AK - Ⅱ的 100 倍[6] . AF - toxin 和 AK - toxin 的主体化学结构很相似 ,均为三烯酸结构 ,仅在 2′位上的功能团不同 ,AF - toxin 是 - OH ,AK - toxin 是 - NH ,因此 ,AF - toxin 和 AK - toxin 虽分别由草莓链格孢和梨链格孢产生 ,但均可专化