研究燕麦β-1,3-葡聚糖酶和几丁质酶在抵御Blumeria graminis、镉及其复合毒害中的作用

《Plant Growth Regulation》：Study of the role of oat beta-1,3-glucanases and chitinases in the defence against Blumeria graminis, cadmium and their combinations

　　

摘要

在这项研究中，我们评估了燕麦在各种胁迫条件下的耐受机制。五种燕麦品种在土壤基质中培养22天后暴露于镉离子（Cd2?，浓度为50 mg kg?1），并在33天后暴露于Blumeria graminis。同时，我们评估了燕麦对这两种胁迫因子的响应（实验组P + Cd），并观察了β-1,3-葡聚糖酶和几丁质酶活性的变化。总体而言，我们在聚丙烯酰胺凝胶上检测到了六种β-1,3-葡聚糖酶异构体（分子量35–140 kDa）和六种几丁质酶异构体（分子量23–260 kDa）。受感染叶片中大多数β-1,3-葡聚糖酶（包括总活性、酸性活性和碱性活性）异构体的活性增强，这证实了它们在抵御病原体中的重要作用；我们还观察到某些异构体的从头积累现象。这些酶活性的变化取决于基因型、实验变体以及具体的异构体类型。部分β-1,3-葡聚糖酶和几丁质酶异构体对镉也有响应。某些β-1,3-葡聚糖酶异构体（48 kDa）活性的降低表明它们可能参与了其他防御机制，可能与其它多糖的合成或降解有关。在应对白粉病的过程中，金属的防护作用并未得到明确证实。实验中，组织中的金属含量与β-1,3-葡聚糖酶和几丁质酶的活性之间没有相关性。