稻瘟菌毒素对水稻生理生化的影响.doc

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1、稻瘟菌毒素对水稻生理生化的影响　　摘要：综述了稻瘟菌毒素对水稻生理结构和生化特性的影响。明确了稻瘟菌毒素可对水稻植株生长特性、细胞结构、相关酶活性产生较大影响，毒素对水稻的影响效应与病原菌相似。　　关键词：稻瘟菌；毒素；水稻；生理生化机制　　中图分类号：S435.111.1文献标识码：Ａ文章编号：0439－８11401－0004-05　　　　ＥｆｆｅｃｔｏｆＴｏｘｉｎｓｆｒｏｍＰｙｒｉｃｕｌａｒｉａｏｒｙｚａｅＣａｖｏｎＰｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌａｎｄ　　ＢｉｏｃｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｅｘｅｓｏｆＲｉｃｅ

2、　　　　ＨＵＹｕｎ－ｇａｏ，ＸＩＥＣｈｏｎｇ－ｈｕａ，ＹＡＮＧＧｕｏ－ｔａｏ，ＺＨＡＮＧＬｉｎｇ，ＣＨＥＮＹｏｎｇ－ｊｕｎ，ＴＡＮＧＬｉ－ｑｉｏｎｇ　　　　　　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Tｈｅｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌａｎｄｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｒｉｃｅｗｅｒｅｒｅｖｉｅｗｅｄ．ＴｈｅｒｅｗｅｒｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔlyｉｍｐａｃｔsｏｆtoxinsfromPyriculariaoryzaecavonｐｌａｎｔｇｒｏｗｔｈｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ｃｅｌｌｓｔｒｕｃｔｕ

3、ｒｅ，andｒｅｌａｔｅｄactivitiesｉｎｒｉｃｅ．ＥｆｆｅｃｔｓｏｆｔｏｘｉｎｓｏｎｒｉｃｅｗｅｒｅｓｉｍｉｌａｒｔｏｐａｔｈｏｇｅｎｓｏｆＰｙｒｉｃｕｌａｒｉａｏｒｙｚａｅＣａｖ．　　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＰｙｒｉｃｕｌａｒｉａｏｒｙｚａｅＣａｖ；ｔｏｘｉｎ；rｉｃｅ；ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌａｎｄｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌｍｅｃｈａｎｉｓｍs　　　　稻瘟病又称稻热病、火烧瘟、麻叶子、黑节瘟等，是由子囊菌［１］引起的一种世界性的水稻病害，是水稻的三大病害之一。稻瘟病菌是一种真菌，属半知菌类丛梗孢科

4、梨孢属。在田间，水稻稻瘟病菌侵染水稻叶片进行繁殖并产生毒素，对水稻产生毒害作用，严重的造成水稻植株死亡，给农业生产带来巨大损失。全世界８０余个国家均有该病害发生［２］。２０世纪９０年代以来，我国稻瘟病的年发生面积均超过３８０万ｈｍ２，每年损失稻谷达数亿千克［３］。　　水稻抗瘟性品种的选育和利用是防治稻瘟病最经济、最有效、最直接的措施［２－４］。长期以来的抗稻瘟病育种研究主要是利用筛选出的抗源对已有的品种进行改良或作为亲本进行杂交配组，从中选育抗病新品种。但由于稻瘟病菌生理小种复杂多变［５－９］，而这种常

5、规的育种方法既受到水稻自身抗性资源的限制又费时费力，因而所培育的抗病品种远远不能满足生产需求。近年来，随着细胞生物学、分子生物学和基因工程技术的发展以及航天技术、核技术的民用化，为水稻抗稻瘟病育种开辟了新的途径［４，１０］，并取得了一定的进展［１１－１８］。　　利用稻瘟病菌培养液提取粗毒素作为选择压，在细胞水平上通过组织培养途径对水稻抗瘟性进行细胞突变体筛选，并把生物技术和常规育种技术相结合培育新的抗病品种，程序简便、快捷，而且不涉及安全性问题，是抗病育种的一种新方法，并已经培育出一些新的水稻品种［１９

6、］。利用稻瘟病菌粗毒素提取液作为选择压，进行水稻抗瘟性筛选的尝试，在国际上始于２０世纪７０年代初，在我国则始于20世纪８０年代中期。郑祖玲等［２０］在水稻愈伤组织及花粉分化培养的培养基中加入稻瘟病菌粗毒素后，发现毒素能抑制愈伤组织的器官分化和形态形成，并证明获得的突变体花粉植株的幼苗对毒素的抗性较其亲本强。李朝灿等［２１］发现粗毒素对不同的水稻品种愈伤组织的作用存在差异，不同生理小种的菌株所产生的粗毒素对同一水稻品种的愈伤组织的抑制作用也不同。　　本文就稻瘟菌毒素对水稻生理结构及生化机制的影响加以综述，

7、希望对系统研究利用稻瘟菌毒素创造抗稻瘟病水稻新材料的研究者提供帮助。　　１植物病原菌毒素　　病原菌微生物的毒素是许多毁灭性植物病害发展的重要因素。在寄主与病原物的互作中，病原物可以产生激素、酶类和毒素等物质以对寄主植物造成一定的伤害［２２］，其中毒素的作用已经越来越受到人们的关注。在２０世纪初，当植物病理学尚处于初级发展阶段时，毒素作为植物病原菌的一类致病因子，已经倍受人们关注。在北美，由长孺孢属病菌引起的燕麦和玉米的巨大损失就是两个典型的实例。就其毒素在植物病害中的作用因素可划分为作用于致病性毒素和作

8、用于致病力毒素。这两类毒素在病害防治中都有着极大的应用潜力。首先可在活体和离体条件下有效地选择抗病植株，诱导抗病细胞的产生；其次，病原菌毒素还可为病害防治提供有效的途径。如把一种控制非专化性毒素产生的基因转移到一个对某种有害生物是专化性的病原菌中，从而能把这种有害生物的群体降低到一个较低的水平［２３，２４］。　　２水稻感稻瘟病后的生理变化　　稻瘟病菌以水稻表皮上的机动细胞为主要侵染点，也可自伤口侵入，侵入后即向邻近的表皮细胞或薄壁细胞扩展蔓