植物病原真菌细胞壁降解酶探究进展

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1、植物病原真菌细胞壁降解酶探究进展摘要：综述了植物病原真菌细胞壁降解酶的类型，阐明了细胞壁降解酶在植物病原真菌侵染中的作用，归纳了影响细胞壁降解酶产生的因素以及细胞壁降解酶之间的协同作用。关键词：植物病原真菌；侵染；细胞壁降解酶中图分类号：S432.4+4文献标识码：A文章编号：0439-8114(2012)21-4697-04ResearchProgressofFungalCellWall-degradingEnzymeDONGZhang-yongl,2,WANGZhen-zhong2(1.Zhon

2、gkaiUniversityofAgricultureandEngineering,Guangzhou510225,China；2.LaboratoryofPhysiologicalPlantPathology,SouthChinaAgriculturalUniversity,Guangzhou510642,China)Abstract：Thetypeofplantpathogenicfungalcellwall-degradingenzymeswasoverviewed・Theroleofcell

3、wall-degradingenzymesintheplantpathogenicfungalinfectionwasclarified.Moreoverfactorsaffectingtheproductionofcellwall-degradingenzymesaswellasthesynergisticeffectsamongtheenzymesweresummedup.Keywords：plantpathogenicfungi；infection；cellwall-degradingenzy

4、mes植物细胞壁是寄主与病原真菌相互作用的重要场所，在植物病原真菌侵入寄主的过程中起主要的屏障作用。病原真菌在侵染寄主植物的过程中分泌一系列细胞壁降解酶(Cellwalldegradingenzymes,CWDES),包括果胶甲基半乳糖醛酸酶(Pectinmethy1-galacturonase)＞果胶甲基反式消除酶(Pectinmethyltranseliminase)多聚半乳糖醛酸酶(Polygalacturonase)、多聚半乳糖醛酸反式消除酶(Polygalacturonicacidtran

5、seliminase)和纤维素酶(Cellulose)等，它们在病原真菌的致病过程中不仅能摄取营养，而且能降解寄主组织［1］。1植物病原真菌细胞壁降解酶的类型在植物病原真菌与寄主的识别过程中，病原真菌分泌的细胞壁降解酶可以降解寄主植物的细胞壁和角质层等，这有利于病原真菌的侵入、定殖与扩展。细胞壁降解酶的分类方式有多种，其中根据酶作用的底物，细胞壁降解酶可分为果胶酶(Pecticenzyme)＞纤维素酶(Cellulase)、半纤维素酶(Hemicellulose)、角质酶(Cutinase)和其他酶

6、类如蛋白酶(Protease)、淀粉酶(Amylase)和磷脂酶(Phospholipase)等。1.1果胶酶果胶酶是一类能够催化果胶质分解的酶的总称。果胶酶大致分为果胶裂解酶(Pentinlyases)、果胶酯酶(Pectinesterases)、原果胶酶(Protopectinase)和果胶水解酶(Pectinhydrolases)等。其中果胶水解酶又可分为聚鼠李半乳糖醛酸酶(Rhajnnogalacturonases)、果胶甲基半乳糖醛酸酶(Pectinmethyl-galacturonase

7、)＞多聚半乳糖醛酸酶(Polygalacturonase)、半乳聚糖酶(Galactanesterases)＞阿拉伯聚糖酶(Arabanase)[2]、木糖基半乳糖醛酸酶(Xylogalacturonas)[3]等。果胶酶按其作用最适pH又分为酸性果胶酶和碱性果胶酶。1.2角质酶许多真菌和少数细菌产生角质酶，角质酶是一种酯酶，在pH9〜10的条件下最适合催化水解角质层，产生寡聚体后降解为单体。催化过程是先经酰化作用从醇脂基中产生醇，再经脱酰基作用产生脂肪酸。角质酶被认为是病原真菌直接穿透植物寄主表皮

8、时用于克服植物表面的角质层的重要因子之一。1.3纤维素酶纤维素酶是能水解纤维素B-1,4-葡萄糖昔键，使纤维素变成纤维二糖和葡萄糖的一组酶的总称，是多组分酶系，又称纤维素酶复合物。它广泛存在于自然界的生物体中，细菌、真菌、动物体内都能产生纤维素酶。依据纤维素酶作用的pH条件将其分为酸性纤维素酶和碱性纤维素酶。凡是能在碱性条件下水解纤维素的酶均称为碱性纤维素酶；凡是能在酸性或中性偏酸性条件下水解纤维素底物的纤维素酶均称为酸性纤维素酶。1.4半纤维素酶半纤维素酶是分解半纤