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分解病原菌毒素

病原菌致病作用的壹種途徑是分泌產生能幹擾植物組織免疫系統的強毒素物質,如草酸。有研究表明,許多植物病原菌如引發植物灰黴病的B.cinerea,作物菌核病的Sclerotin-ia spp.和Sclerotirum spp.都可以分泌草酸。作為重要的植物毒素,草酸壹方面可在寄主細胞中積累升高,降低內環境pH,提高細胞壁降解酶(內外聚半乳糖醛酸酶、纖維素酶、半纖維素酶等酸性酶)的活性,有利於病原菌在寄主組織內擴展;另壹方面可以抑制植物組織中重要的防衛反應酶——苯丙氨酸解氨酶(PAL)和多酚氧化酶(PPO)的活性,延緩或阻止植物產生系統抗性,降低植物的抗病能力;此外草酸的螯合能力對寄主細胞也有直接毒害作用,改變寄主細胞的膜透性引起電解質失衡,與鈣離子結合成草酸鈣鹽晶體,堵塞導管和維管束,最終導致植株萎蔫等病害的發生(Maxwell et al.,1970;Riou et al.,1991)。已有報道稱木黴能夠降解草酸,進而達到防治植物病原菌的目的。Para-masivan等(2013)發現T.viride TVB1的培養濾液(0.79mg/mL)能降解由S.rolfsii所產生的草酸,直接降低白絹病的發病率。Yadav等(2012)從印度河—恒河平原根際土壤樣品中分離出15株能夠在含50mm草酸的培養基上生長的真菌,顯微觀察和ITS(內部轉錄間隔區)序列分類表明它們屬於曲黴、鐮刀菌和木黴,研究了它們對油菜菌核病S.sclerotiorum的拮抗作用,發現這些菌株可能抑制試驗病原菌的生長。木黴菌株S7的活性提取物表現出明顯的草酸鹽氧化酶(Oxalate oxidase)活性,在60min培養後最高可降解23%的草酸,具有良好的生物防治作用潛力。

RS-毒素是由水稻紋枯病病菌(R.solani)產生的壹種特定毒素,主要包含a-葡萄糖和甘露糖骨架的碳水化合物。RS-毒素具有寄主專壹性,可以從培養濾液(CFTox,Cul-ture Filtrate Toxin)和病原菌接種的水稻葉鞘(SBTox,Sheath Blight Toxin)純化獲得。Shanmugam等(2001)發現壹株生防真菌——T.viride TvMNT7 能夠在SBTox和CFTox上生長,純化後的抗真菌蛋白為110kDa的a-葡糖苷酶(glucosidase),該酶對RS-毒素表現出高度特異性,能抑制紋枯病菌的菌核萌發和菌絲生長,N-末端測序表明其氨基酸序列與其他已知的a-葡糖苷酶沒有同源性。