幾種抗病毒藥劑對煙草花葉病毒的抑制作用及相關機理研究

幾種抗病毒藥劑對煙草花葉病毒的抑制作用及相關機理研究本文以煙草花葉病毒(Tobaccomosaicvirus,TMV)為防治對象,以普通煙草為模式植物,采用生物學方法測定了一些生物化學藥劑、寡糖、真菌多糖、中草藥提取物對TMV的抑制作用,結果表明,五倍子乙醇提取物(GallisPhois,GP)、香菇多糖和中草藥單一組分DM002對TMV有明顯的抑制作用,其中五倍子乙醇提取物的抗病毒活性最高;進一步探索了五倍子粗提物中主要活性成分對煙草花葉病毒的抑制作用,發(fā)現(xiàn)抗病毒活性最高的有效成分為沒食子酸(GallicAcid,GA),并建立了五倍子提取物、香菇多糖與DM002混劑(AB)對植物病毒病的抗病模式:(1)用10%五倍子提取物噴施煙草幼苗,2d后接種TMV,對煙草花葉病毒病的防治效果達到82.48%;(2)用110μg/mlAB混劑(A:B=10:1)噴施煙草幼苗,2d后接種TMV,間隔7d后再用藥,對煙草花葉病毒病的防治效果達到70.02%。用該抗病模式進行田間示范試驗,結果表明,10%五倍子提取物和110μg/mlAB混劑對番茄病毒病(TMV和CMV混合侵染型)的田間防治效果分別為91.29%和73.04%,明顯高于常規(guī)對照藥劑20%病毒A可濕性粉劑(61.55%),明顯增強了番茄對病毒病的抗性。香菇多糖、中草藥單一組分DM002和沒食子酸等抗病毒藥劑對煙草花葉病毒的增殖具有明顯的抑制作用。用實時定量RT-PCR方法反轉錄合成病毒核酸(TMV-RNA),結果發(fā)現(xiàn),各試驗藥劑均在不同程度上抑制了病毒核酸(TMV-RNA)的合成;用醋酸法提取TMV外殼蛋白亞基(TMV-CP),與各藥劑混合后在10℃～39℃范圍內(nèi)測定在320nm處的吸光值,結果發(fā)現(xiàn),各試驗藥劑在不同程度上影響了病毒外殼蛋白的體外聚合作用。由此可知,沒食子酸不僅可有效抑制病毒核酸(TMV-RNA)的合成,還明顯影響病毒衣殼蛋白亞基(TMV-CP)的聚合,干擾植物病毒的正常組裝,有效地控制了病毒的復制。植物的保護反應是復雜的新陳代謝結果,其生理反應是通過酶催化活動來實現(xiàn)的。本研究發(fā)現(xiàn)香菇多糖、DM002、沒食子酸等藥劑可改善苯丙氨酸解氨酶(phenylalanineammonialyase,PAL)活性,誘導煙草增強了過氧化物酶(peroxidase,POD)、幾丁質酶(Chitinase)和β-1,3-葡聚糖酶等抗病防御酶的活性,增加了富含羥脯氨酸糖蛋白(hydroxyproline-richglycoprotein,HRGP)含量,誘導了煙草對煙草花葉病毒TMV的抗性。因此,從植物生理生化學角度揭示了植物體內(nèi)對抗病防御酶影響較大的抗病毒物質沒食子酸可以作為有效激發(fā)子,誘導寄主植物產(chǎn)生對植物病毒病的抗性。PRs蛋白的產(chǎn)生被認為是植物產(chǎn)生誘導抗病性的生化機制之一,而PR1-a基因是植物產(chǎn)生系統(tǒng)誘導抗病性SAR的標志基因。利用聚丙烯酰胺凝膠電泳(SDS)方法檢測了胞間病程相關蛋白PRs的表達與煙草花葉病毒TMV在植物體內(nèi)增殖的關系。結果表明,沒食子酸可誘導煙草在受TMV侵染后的蛋白表達接近正常植株的表達水平,而香菇多糖和DM002處理煙草后接種TMV的煙草葉片表達的PRs與單獨接種TMV處理間的差異不顯著;本研究還用半定量RT-PCR技術反轉錄合成了PR1-a基因,結果表明,香菇多糖、DM002和沒食子酸均能誘導煙草體內(nèi)PR1-a基因的表達,但是三者之間存在一定的差異,其中沒食子酸誘導煙草PR1-a量明顯高于其它藥劑。由此推測,沒食子酸可以作為一種重要的誘導抗病劑誘導煙草植