小麦条锈菌主要结构中糖基种类的细胞化学定位研究

用８种植物凝集素探针对小麦条锈菌主要结构中的糖基种类进行了细胞化学定位。电镜观察结构表明在菌丝和吸器母细胞壁中存在有α－葡萄糖或α－甘露糖、乙酰胺基葡萄糖、α－半乳糖α＝乙酰半乳糖、岩藻糖和β－连结的糖基,而隔膜中仅含α－葡萄糖或甘露糖和乙酰胺基葡萄糖基;在吸器颈壁中分布有α－葡萄糖或α－甘露糖;尽管吸器体壁中仅含乙酰胺基葡萄糖,而在吸器外间质中存在有半乳糖,乙酰半乳糖,α－葡萄糖或甘露糖等糖基。     

虎纹捕鸟蛛凝集素-I(SHL-I)的细胞凝集活性分析

采用人红细胞悬液在微量血凝板上测试了 1 1种单糖对虎纹捕鸟蛛凝集素 - I ( Selenocosmiahuwena lectin- I,SHL - I)的凝集活性的影响 .测试的糖类包括 D-半乳糖 ,甲基 -α- D甘露糖苷 ,D-甘露糖 ,D-甘露糖胺 ,D-葡萄糖 ,N-乙酰 - D-葡萄糖胺 ,D-葡萄糖胺 ,L -木糖 ,L-岩藻糖 ,N-乙酰神经氨酸 ,N-乙酰 - D-半乳糖胺 .测试结果表明 ,只有 D-甘露糖胺对 SHL- I的凝集活性表现出明显的抑制作用 .说明 D-甘露糖胺可能是与 SHL- I专一性结合的糖基 .温度适应性实验表明 SHL- I有较高的热稳定性 ,经 1 0 0℃处理 30 min,仍保持大部分凝集活性 .p H适应性实验表明 ,在碱性 p H环境下SHL- I的凝集活性明显下降 .     

与肾盂肾炎有关的菌毛末端蛋白:新菌苗开发中的首选者

<正> 致病性大肠菌感染一般由与上皮细胞的特殊细胞表面受体的结合开始。大肠菌的粘附素(adhesins)介导这种接合,并和固定在菌细胞壁毛状蛋白附属物纤毛或菌毛有关。一根菌毛约有1000个相同的亚单位构成。粘附素蛋白与形成菌毛亚单位主要结构性质不同,在1型,P和S菌毛中粘附素是次要的菌毛成分,它分别和甘露糖、半乳糖α(1-4)半乳糖和含神经氨酸乙酰α(2-3)半乳糖的葡萄糖结合物结合。自肾盂肾炎分离的大肠菌的P粘附素,位于P菌毛的末端,是一个35000道尔顿的多肽,带有一个与主要菌毛亚单位PapA十分不同的基本结构。S粘附素主要位于S菌毛的末端,是一个12000道尔顿的较小的蛋白质,其结构至今尚不清楚。     

粘虫营养的研究——成虫对于糖类的取食和利用

本工作中用一系列同浓度的不同糖液及不同浓度的同种糖液喂养羽化后一天的粘虫蛾,见到它们对于糖的种类和浓度均有明显的辨识能力。对于糖液的取食量均比对清水的大,表明糖类对成虫均有诱食的味觉刺激:而其效应的大小,在单糖中的顺序为:果糖>(或≥)葡萄糖>半乳糖≥木糖>(或≥)甘露糖≥山梨糖>鼠李糖;在二糖中为:麦芽糖>蔗糖≥海藻糖>纤维二糖>乳糖;在三糖中为:棉籽糖>松三糖。对蔗糖溶液的味觉阈值为2×10^-4M左右,对葡萄糖的可能为2×10^-2M左右。根据成虫取食糖液后以肠道内含物进行纸上层析的结果,见到消化糖类的酶类有α葡糖苷酶、β葡糖苷酶、β果糖苷酶、α半乳糖苷酶,而无β半乳糖苷酶和淀粉酶。消化道对糖液的消化和吸收以及糖液通过消化道均相当迅速。嗉囊是糖类贮存和水解的主要场所,其中的消化酶可能是由涎腺分泌或从中肠分泌后通过前胃而分批向前流入的。中肠是吸收消化产物的主要部分,所吸收的糖类在体内大部分转变成脂肪贮存。成虫羽化后以清水饲养到第3天时脂肪含量占干重13%左右,而以20%蔗糖溶液饲养的却高达64%左右。用0.2M和0.4M的糖液分别连续饲养配对的雌雄成虫直到雌蛾死亡,见到每对蛾对果糖、葡萄糖、麦芽糖和蔗糖的取食量较大,半乳糖次之,甘露糖与乳糖较小;取食糖液的体积不随糖液浓度的增加而增加;产卵量以取食麦芽糖的最大,乳糖的最小。从产卵量来看,半乳糖和甘露糖一经吸收后其营养效应与葡萄糖大致相同。糖液中的水分对于成虫也显示有一定的营养效应。     

嗜热链球菌IMAU20246胞外多糖基因簇及其表达分析北大核心

【目的】嗜热链球菌IMAU20246是一株具有良好发酵特性且高产胞外多糖(exopolysaccharides,EPS)的菌株,但其EPS基因簇及合成途径尚不清晰。因此可通过全基因组测序及生物信息学分析菌株基因组序列,探究EPS合成及调控机制。【方法】本实验对嗜热链球菌IMAU20246进行全基因组测序并进行生物信息学分析,解析EPS生物合成相关基因簇及EPS合成途径,同时采用实时荧光定量PCR技术(quantitative real-time PCR,qRT-PCR)对其不同时间点EPS基因簇的表达进行定量分析。【结果】嗜热链球菌IMAU20246基因组中有一个18.1 kb的EPS生物合成基因簇,编码15个与EPS生物合成相关的基因。嗜热链球菌IMAU20246通过转运葡萄糖、甘露糖、果糖、半乳糖、乳糖、海藻糖、纤维二糖及蔗糖合成UDP-葡萄糖、dTDP-葡萄糖、dTDP-鼠李糖、UDP-半乳糖、UDP-呋喃半乳糖、UDP-N-乙酰葡萄糖胺和UDP-N-乙酰半乳糖胺等7种糖核苷酸。qRT-PCR的结果表明,EPS基因簇中的基因在细胞生长阶段均能表达,特别是糖基转移酶基因epsE、epsF、epsH和epsJ在培养6 h时表达量最高,此时EPS产量达到最高。【结论】本研究从基因组解析了嗜热链球菌IMAU20246 EPS基因簇及其合成途径,为菌株的进一步开发提供了理论依据。     

天花粉凝集素的糖结合专一性

本文对天花粉凝集素的糖结合特性,进行了初步研究。观察到除了半乳糖外,高浓度的葡萄糖也可将天花粉凝集素从酸处理交联琼脂糖亲和吸附柱上洗脱下来。N-乙酰氨基半乳糖对标记天花粉凝集素和酸处理交联琼脂糖的结合的抑制能力和半乳糖相同,甘露糖、葡萄糖、N-乙酰氨基葡萄糖仅在高浓度下才有较强的抑制能力。     

天花粉凝集素的糖结合专一性

本文对天花粉凝集素的糖结合特性,进行了初步研究。观察到除了半乳糖外,高浓度的葡萄糖也可将天花粉凝集素从酸处理交联琼脂糖亲和吸附柱上洗脱下来。N-乙酰氨基半乳糖对标记天花粉凝集素和酸处理交联琼脂糖的结合的抑制能力和半乳糖相同,甘露糖、葡萄糖、N-乙酰氨基葡萄糖仅在高浓度下才有较强的抑制能力。     

赤霉素诱导甘蔗节间伸长的效应与相关酶活性的关系

以甘蔗品种'新台糖22号'为试验材料,在伸长初期以200 mg/L GA3进行叶面喷施处理,对照喷清水,研究GA3处理后甘蔗节间糖苷酶、过氧化物酶、过氧化氢酶的变化,以揭示赤霉素诱导甘蔗节间伸长与相关酶活性的关系.结果表明:(1)GA3处理的株高在各个时期显著高于对照,而且在处理后7、14和28 d分别比对照提高了17.32%、14.50%和8.35%,GA3处理引起甘蔗植株表现的高度优势一直保持到后期,节间伸长效果主要是在茎的中部(5～10节).(2)GA3处理后α-葡萄糖苷酶和α-甘露糖苷酶的活性较对照显著下降;POD和β-半乳糖苷酶的活性也略有下降;α-半乳糖苷酶、β-N-乙酰氨基已糖苷酶、过氧化氢酶的活性显著提高;β-葡萄糖苷酶的活性也有一定程度提高.由此推测,外源GA3主要通过调节α-葡萄糖苷酶活性、α-甘露糖苷酶、α-半乳糖苷酶、β-N-乙酰氨基已糖苷酶活性和过氧化氢酶,其次是POD、β-半乳糖苷酶和β-葡萄糖苷酶活性,最终达到节间伸长效果.     

人精子抗原决定簇的末端单糖参与小鼠IgA单抗与抗原的结合

研究消化道免疫后获得的抗人精子单抗(特别是IgA单抗)的靶抗原分子性质,有助于了解哪一些抗原可以通过消化道免疫,刺激机体产生局部分泌性兔疫反应。这对于抗精子避孕疫苗研制中精子有效抗原和免疫避孕投药途径的选择,阐明精子局部免疫的发生机制和弄清免疫性不育病人的病因有一定的意义。本文对消化道免疫获得的33个抗精子IgA单抗,12个IgG和35个IgM单抗靶抗原的生化性质及末端单糖做了鉴定。免疫印迹的结果显示,IgA,IgM和IgG类单抗靶抗原的分子量范围分别为10—89,11—75和12—94 KDa。有12个单抗的靶抗原为非蛋白类的糖复合物,一个IgA单抗(A 22)的靶抗原为不含糖的蛋白。凝集素封闭和糖苷酶消化试验的结果显示,98.7%单抗的靶抗原分子末端含一种或几种糖。五种凝集素对IgA类单抗靶抗原的封闭效应均较强,表明IgA类单抗靶抗原的抗原决定簇含有岩藻糖,乙酰氨基葡萄糖,乙酰氨基半乳精,半乳糖和甘露糖等末端单糖者较多。IgG类单抗靶抗原的抗原决定簇则含有带岩藻糖,乙酰氨基半乳糖和α-甘露糖等末端单糖者较多。内切-β-半乳糖苷酶消化试验的结果表明,54.4%IgA类单抗的靶抗原为依赖半乳糖苷连接的糖肽化合物。这些结果表明,经消化道免疫能产生IgA及其它类别抗体的绝大多数人精子抗原为含多种类型末端单糖的膜表面分子。     

凝胶柱层析测定半乳糖苷转移酶的简易方法

半乳糖苷转移酶催化转移UDP-半乳糖上的半乳糖苷到葡萄糖或乙酰氨基葡萄糖上,形成乳糖类化合物。本法采用一根Bio-gel P-2小玻璃柱(0.3×45cm)可以将产物乳糖与底物清楚地分开,为该酶活性的测定提供了一个简便的精确的新方法。     

小麦条锈菌吸器母细胞超微结构的研究

本文利唱电镜技术研究了小麦条锈菌吸器母细胞的超微特征。观察发现,小麦条锈菌吸器母细胞大部位于胞间菌丝的顶部,但也可形成于两菌丝细胞间,同一菌丝细胞上可着生多个吸器母细胞,吸器母细胞的多核现象较为普遍。吸器母细胞壁由6层组成,而其隔膜可分辩为4层。细泡化学染色结果表明隔膜突中含有多糖类物质,吸器母细胞隔膜突的出现和消失与吸器的发育密切相关。本文结果表明小麦条锈菌吸器母细胞的一些超微特征明显不同于其它锈菌。     

小麦条锈菌吸器母细胞入侵菌丝现象的进一步研究

应用电镜技术对小麦条锈菌吸器母细胞入侵自身菌丝的现象进行了研究,观察发现,在吸器母细胞与寄主细胞和菌丝细胞同时相接触的情况下,入侵栓可在与寄主细胞接触处形成,也可在与菌丝接触处形成;在菌落中心部位,吸器母细胞虽然未与寄主细胞接触,但同样可在与菌丝细胞接触处产生入侵栓;吸器母细胞在与菌丝接触处形成的人侵栓,其超微结构正常,并且可侵入到菌丝细胞壁内,但是未能穿透菌丝细胞壁。本文观察结果表明,小麦条锈菌吸器母细胞和人侵栓形成所需诱导因子可能是物理接触作用,而不涉及到化学作用,并且该病菌与寄主间的识别作用可能发生在入侵栓形成之后。     

条形柄锈菌(小麦条锈病菌)侵染结构体外形成的观察

通过荧光显微镜和扫描电镜分别对条形柄锈菌夏孢子在寄主植物-小麦叶表和非寄主植物-水稻叶表以及小麦穗部和茎秆上的萌发过程进行了观察。结果发现,夏孢子在小麦叶片体表萌发产生芽管后,可依次分化形成气孔下囊、初生菌丝与吸器母细胞;在小麦颖片、稃片及茎秆部位表面,同样可观察到病菌在体外分化形成吸器母细胞;并且在水稻叶片上也观察到病菌侵染结构存在体外分化现象。经荧光染色发现,条形柄锈菌在体外与在小麦组织中形成的侵染结构没有明显的差别。观察结果可为条形柄锈菌侵染结构的离体诱导与调控机理研究提供依据。     

小麦条锈菌吸器超微结构和细胞化学的研究

本文应用电镜技术和细胞化学方法,对小麦条锈菌吸器和入侵点的超微结构进行了研究。小麦条锈菌吸器由呈管状的颈部和顶端膨大的吸器体组成,颈部壁和吸器体壁相互连贯,均为两层,并且含有多糖物质。在颈部中段存在有一染色较深的颈环结构。观察发现吸器中的多核现象极为普遍。细胞化学染色结果表明:在吸器外间质内分布有多糖物质;经蛋白消酶解处理后,吸器外间质中可观察到染色较深的纤丝状物质。在入侵点部位,吸器母细胞壁因局部增厚而呈凸镜状,入侵栓壁由内、外两层构成,这两层分别与吸器母细胞壁的第六层和第五层相连接。本研究还观察到同一入侵点产生两个入侵栓的现象。     

条锈菌与慢锈小麦品种互作的超微结构*

条锈菌与慢锈小麦品种互作的超微结构研究表明,随着慢锈性的表达,条锈菌的胞间菌丝发育受抑,细胞器泡囊化解体。吸器母细胞和吸器发育受阻,最终解体、坏死。吸器的受抑、坏死主要表现在吸器体形成后期。在锈菌与寄主互作的交界面,吸器外质膜皱褶、电子致密度增高,吸器外间质加宽,并有大量电子致密度加深的物质沉积。与抗病品种相比, 慢锈品种中病菌受抑、坏死程度轻,寄主细胞的过敏性坏死机率也较低。     

Lectin Binding Studies on the Cell Walls of Soybean Rust (Phakopsora pachyrhizi Syd.)

Walls of uredospores, infection structures, intercellular hyphae and haustoria of the soybean rust fungus (Phakopsora pachyrhizi) were studied by electron microscopy using gold-labeled wheat germ lectin (WGL) and Concanavalin A (ConA) as cytochemical probes. Receptors for WGL (probably chitin) were detected in all fungal walls included in this study. WGL-binding occurred throughout the entire walls (uredospores, appressorial cone, penetration hyphae, haustorial mother cells) or only to the inner wall layers (germ tubes, appressoria, intercellular hyphae).     

Histological and cytological characterization of adult plant resistance to wheat stripe rust

Wheat cultivar Xingzi 9104 (XZ) possesses adult plant resistance (APR) to stripe rust caused by Puccinia striiformis f. sp. tritici (Pst). In this study, histological and cytological experiments were conducted to elucidate the mechanisms of APR in XZ. The results of leaf inoculation experiments indicated that APR was initiated at the tillering stage, gradually increased as the plant aged and highly expressed after boot stage. The histology and oxidative burst in infected leaves of plants at seedling, tillering and boot stages were examined using light microscopic and histochemical methods. Subcellular changes in the host–pathogen interactions during the seedling and boot stages were analyzed by transmission electron microscopy. The results showed that haustorium formation was retarded in the adult plants and that the differentiation of secondary intercellular hyphae was significantly inhibited, which decreased the development of microcolonies in the adult plants, especially in plants of boot stage. The expression of APR to stipe rust during wheat development was clearly associated with extensive hypersensitive cell death of host cells and localized production of reactive oxygen species, which coincided with the restriction of fungal growth in infection sites in adult plants. At the same time, cell wall-related resistance in adult plants prevented ingression of haustorial mother cells into plant cells. Haustorium encasement was coincident with malformation or death of haustoria. The results provide useful information for further determination of mechanisms of wheat APR to stripe rust. Key message The expression of APR to stipe rust in wheat cultivar Xingzi 9104 (XZ) was clearly associated with extensive hypersensitive cell death of host cells and the localized production of reactive oxygen species.     

Ultrastructural changes associated with the haustorial mother cell septum during haustorium formation inUromyces phaseoli var.vignae

Protoplasma - The ultrastructural features of developing haustoria and associated haustorial mother cell septa were examined in the cowpea rust fungus,Uromyces phaseoli var.vignae. Significant...     

Hypersensitive lignification response as the mechanism of non-host resistance of wheat against oat crown rust

Seven-day-old seedlings of the near-isogenic wheat ( Triticum aestivum L.) lines Prelude and Prelude-Sr5, susceptible and resistant to wheat stem rust, respectively, were inoculated with uredospores of the oat crown rust fungus Puccinia coronata Cda. f. sp. avenae Fraser & Led. Fluorescence microscopy revealed that the majority of colonies developed intercellular infection structures including haustorial mother cells and haustoria after penetration of wheat mesophyll cells. All penetrated cells became necrotic, and exhibited bright yellow autofluorescence. This autofluorescence was not extractable with alkali, and fluorescent cells stained positively with phloroglucinol/HCI, suggesting that hypersensitive cell death was correlated with cellular lignification. Accordingly, the lignin biosynthetic enzymes phenylalanine ammonia-lyase (EC4.3.1.5). 4-coumarate:CoA ligase (EC6.2.1.12), cinnamyl-alcohol dehydrogenase (EC1.1.1.149), and peroxidases (EC1.11.1.7) increased in activity during the expression of resistance. The induced pattern of peroxidase iso/ymes closely resembled that observed for highly incompatible wheat/wheat stem rust interactions. Furthermore, an elieitor was extracted from oat crown rust germlings. which induces lignification when injected into the intercellular space of wheat leaves. This elieitor appears to be functionally similar to that isolated from wheat stem rust germlings. The results suggest that the non-host resistance of wheat to the xenopara-site oat crown rust closely resembles the race/cullivar-speeific resistant mechanism of highly resistant wheat varieties to wheat stem rust.