幾種抗病毒藥劑對(duì)煙草花葉病毒的抑制作用及相關(guān)機(jī)理研究

幾種抗病毒藥劑對(duì)煙草花葉病毒的抑制作用及相關(guān)機(jī)理研究本文以煙草花葉病毒(Tobaccomosaicvirus,TMV)為防治對(duì)象,以普通煙草為模式植物,采用生物學(xué)方法測(cè)定了一些生物化學(xué)藥劑、寡糖、真菌多糖、中草藥提取物對(duì)TMV的抑制作用,結(jié)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(duì)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(jìn)一步探索了五倍子粗提物中主要活性成分對(duì)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(duì)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(duì)煙草花葉病毒病的防治效果達(dá)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(duì)煙草花葉病毒病的防治效果達(dá)到70.02%。用該抗病模式進(jìn)行田間示范試驗(yàn),結(jié)果表明,10%五倍子提取物和110μg/mlAB混劑對(duì)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(duì)照藥劑20%病毒A可濕性粉劑(61.55%),明顯增強(qiáng)了番茄對(duì)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(duì)煙草花葉病毒的增殖具有明顯的抑制作用。用實(shí)時(shí)定量RT-PCR方法反轉(zhuǎn)錄合成病毒核酸(TMV-RNA),結(jié)果發(fā)現(xiàn),各試驗(yàn)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(cè)定在320nm處的吸光值,結(jié)果發(fā)現(xiàn),各試驗(yàn)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(fù)制。植物的保護(hù)反應(yīng)是復(fù)雜的新陳代謝結(jié)果,其生理反應(yīng)是通過酶催化活動(dòng)來實(shí)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(dǎo)煙草增強(qiáng)了過氧化物酶(peroxidase,POD)、幾丁質(zhì)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(dǎo)了煙草對(duì)煙草花葉病毒TMV的抗性。因此,從植物生理生化學(xué)角度揭示了植物體內(nèi)對(duì)抗病防御酶影響較大的抗病毒物質(zhì)沒食子酸可以作為有效激發(fā)子,誘導(dǎo)寄主植物產(chǎn)生對(duì)植物病毒病的抗性。PRs蛋白的產(chǎn)生被認(rèn)為是植物產(chǎn)生誘導(dǎo)抗病性的生化機(jī)制之一,而PR1-a基因是植物產(chǎn)生系統(tǒng)誘導(dǎo)抗病性SAR的標(biāo)志基因。利用聚丙烯酰胺凝膠電泳(SDS)方法檢測(cè)了胞間病程相關(guān)蛋白PRs的表達(dá)與煙草花葉病毒TMV在植物體內(nèi)增殖的關(guān)系。結(jié)果表明,沒食子酸可誘導(dǎo)煙草在受TMV侵染后的蛋白表達(dá)接近正常植株的表達(dá)水平,而香菇多糖和DM002處理煙草后接種TMV的煙草葉片表達(dá)的PRs與單獨(dú)接種TMV處理間的差異不顯著;本研究還用半定量RT-PCR技術(shù)反轉(zhuǎn)錄合成了PR1-a基因,結(jié)果表明,香菇多糖、DM002和沒食子酸均能誘導(dǎo)煙草體內(nèi)PR1-a基因的表達(dá),但是三者之間存在一定的差異,其中沒食子酸誘導(dǎo)煙草PR1-a量明顯高于其它藥劑。由此推測(cè),沒食子酸可以作為一種重要的誘導(dǎo)抗病劑誘導(dǎo)煙草植