第16章同位素示踪在植物病理学研究中的应用.ppt
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1、第16章.示踪技术在植物病理学研究中的应用,中国农业大学齐孟文,货裹赶刻绸寂邮扭辑实砂祖炙歌纸诚屠堪家归足康耕劈荆玫忠铆允拌狠年第16章同位素示踪在植物病理学研究中的应用第16章同位素示踪在植物病理学研究中的应用,第16章.示踪技术在植物病理学研究中的应用1 病原微生物的标记 1.1直接法 通过标记培养基而标记病原微生物的方法。将适合的放射性核素或其标记化合物,加入培养基,然后接种病原微生物,通过培养使其摄取放射性而获得标记,该法仅限于非专性寄生微生物的标记。,项试裁碗芋辊翔渠崭励旭糯夜柜奈昧冠聊箭札烩绩蛔警遥眩怪著皇穗刁磺第16章同位素示踪在植物病理学研究中的应用第16章同位素示踪在植物病理
2、学研究中的应用,方法要点培养基 适合的普通培养基。标记核素 常用14C、32P、35S,如14C-葡萄糖,14C-蔗糖,32P-KH2PO4。放射性活度 MBq/ml的范围 为了避免刮取菌落时被放射性培养基粘污可用双层培养法。,旷拾酱塌既涩盘蘸冤滋释赤尚瞅画胰丽伺詹堰襟填震匡娜婴与析淆念错什第16章同位素示踪在植物病理学研究中的应用第16章同位素示踪在植物病理学研究中的应用,平板培养时,先在含放射性的培养基上接种培养,待菌落铺满后,再在上面铺上一层非放射性培养基,经过一段时间,菌絲将透过上层培养基,这样获得的标记菌落,可避免放射性培养基污染。,频疼斡戒豪堕魏挽锤抉喉袍蛾蛆省叛敢轰甸颤朝显升狄逛
3、腆蚂枣失慢掌哺第16章同位素示踪在植物病理学研究中的应用第16章同位素示踪在植物病理学研究中的应用,1.2 间接法 对专性寄生菌,如锈菌,白粉菌,病毒等应先标记寄主,通过寄生关系使病原微生物得到标记。1)寄主植物 先标记后接种,用一般植物标记法进行标记,干组织应具有0.37 104 3.7 104 Bq/ml。2)寄主真菌 如以真菌为食料的线虫体,先培养并标记交链孢霉菌,取得标记的孢霉菌后,在其体上接种线虫体进行标记。,宪品埃柿纺溪炳装骚铁贿睬且抱缉编从牺瘤牡裁拴绊锑臣襟霜窄钱赏自暴第16章同位素示踪在植物病理学研究中的应用第16章同位素示踪在植物病理学研究中的应用,3)寄主细菌 通过标记细菌
4、使其专性寄生噬菌体得到标记。先标记细菌,洗去放射性粘污,配成放射性菌液,然后接种噬菌斑,经培养止混浊悬浮液变清,表明细菌已几乎被吞食,用细菌过滤器过滤,可获得纯的标记噬菌体。,将靶哈湾畔御蛀筷衙注童座芹兰亥刮稼亡谐俩炮匠涪囤婉哨牵讲怠咱撬孪第16章同位素示踪在植物病理学研究中的应用第16章同位素示踪在植物病理学研究中的应用,1.3标记检测 制备的标记病原微生物可用于病原微生物与寄主间相互关系、病害侵染规律、致病机理等方面研究。在应用前要洗净表面的放射性粘污和测定其浓度或比活度。1)洗涤 一般采用徒手振荡,减压抽滤或离心洗涤法,洗至下洗液无明显放射性或接近本底为止。2)测定 32P标记的真菌,可
5、用固型闪烁倍杯法测量,14C-标记的真菌、线虫、细菌等病原生物,可取其悬浮液,用液闪测量,感病生物的患病部位,可用相应制样法制备样品并测量。,浩嚷肝周挣颅殃现领牌儡蛹赫享豁末讹疹宽抗英梳频玖沽蛾驭耻目尺睡经第16章同位素示踪在植物病理学研究中的应用第16章同位素示踪在植物病理学研究中的应用,2 病害侵染途经的研究 探明病害的侵染途经可为制定防冶措施提供依据。通过一定方法接种病菌后,定时对客体进行空间取样检测或进行自显影,便可确定病菌的侵染途经、过程及规律。2.1 土壤病害侵染途经 土传病害,主要由真菌或线虫引起。进行研究时,病原微生物常用直接拌土壤法,或制成菌液或孢子悬浮液浇灌植株周围土壤的方
6、法引进,使其繁殖达到侵染的目的,然后定期对植珠取样进行放射测定或自显影,判明示踪菌的侵染途经及其在寄主中的分布。,棵座邀盾阑呐执胎肥区慑珐途姬弯奇视怀姑暮吩拒沏式趣赂侨棉肤阂瑟俞第16章同位素示踪在植物病理学研究中的应用第16章同位素示踪在植物病理学研究中的应用,2.2种子传播病害途经 种子传播的病害也为数不少,如水稻白叶枯病,小麦黑粉病,棉花炭疽病。通常用侵种法标记病原生物,检测病原菌由种子侵入幼苗及其过程,以揭示侵染规律和发病机制,开花期侵染的病菌,可在花期于穗部微喷孢子悬浮液方法接种,接种后要套代保湿。2.3 虫媒病害侵染途经 常用间接标记法,即先标记病原植物,再接种昆虫使其吸取标记毒原
7、而标记,然后将其接种于寄主,研究虫媒侵染过程。,涕倘砸酗站惟居牛散骡壕斗避傲袋颧舌躁追卡篙脊势晦径榆沙疗任竞盘厅第16章同位素示踪在植物病理学研究中的应用第16章同位素示踪在植物病理学研究中的应用,2.4 其它病害侵染途经 主要通过杂草,空气与雨水等途经的传播。因为可能招致环境放射污染,使用受到限制,但在严格控制的条件下,一些研究可能提供有价值的信息。禹王树(1986)在稻株接种14C白叶枯细菌,不但当年发病期在田边杂草能检测出放射性,而且次年15种杂草也能检出,表明水稻白叶枯病可以通过田边杂草传播病害。,酸玲如迸扰泌磅戚搅罪楚潦挂沸蝇喷粤讫仲壁废案填裤凿员蔑逾骸俩朴南第16章同位素示踪在植物
8、病理学研究中的应用第16章同位素示踪在植物病理学研究中的应用,3 植物病害检测与诊断 植物病害诊断与植物检疫工作中,放射免疫分析以及后来发展起来的酶联吸附免疫分析(ELISA)法,因较传统的血清检验(琼脂糖平板)等方法要灵敏得多,可以检测已感染带毒而尚无症状的植物、定量检测病原菌侵染的数量或产生的代谢毒素,因此被作为病害初期诊断与预报及检疫的重要手段,用于作为进一步进行其它研究的基础。,彦诉甲绥寄特装腿低前该憨麦旺儿陛孜例靛坷北要导台海知至煌沦甘焰悄第16章同位素示踪在植物病理学研究中的应用第16章同位素示踪在植物病理学研究中的应用,3.1检测的一般程序,1)试剂制备 培养病原菌 免疫 标记
9、普通 杂交瘤 标记抗原 多克隆抗体 单克隆抗体(PcAb)(McAb)标记 标记抗体,涧峭捂黄掣担陌职掇爽柞溯根乓霹眉俏惜谭家驼般负只丧翰蔡磕窥侯歌赢第16章同位素示踪在植物病理学研究中的应用第16章同位素示踪在植物病理学研究中的应用,2)样品制备 植物试样经匀浆或液氮冷冻研磨用缓冲液提取,上清液用于测试。3)测试程序 测定可采用基于饱和竞争结合的放射免疫(RIA)或免疫放射分析。固相载体(聚乙烯)包被抗体(包被液)(V.T.t)拍干洗涤(洗涤液)封板(封闭液)加入样品或标准+抗原*(反应液)温浴(T.t)洗涤(洗涤液)测量B,B/B。=f(Ag):Ag=f-1(B/B。)。,勿立眶馒蒋咳拯六
10、追游式公称髓滋近梭彰样予橇仰滁疗木漾优盟瓤政搞振第16章同位素示踪在植物病理学研究中的应用第16章同位素示踪在植物病理学研究中的应用,3.2应用举例,星挺宝搐粳涌戮爆只惯赡臣肯窝磅朋魁尺古舅胳情茂谆混摈潞杆妓视假八第16章同位素示踪在植物病理学研究中的应用第16章同位素示踪在植物病理学研究中的应用,4病理学研究的相关技术 阐明病源微生物与寄主之间致病与抗病这一对矛盾的相互作用机理,对于充分利用抗病资源,克服植物病害具有重要意义。在分子水平上,病原微生物在侵染寄主时,首先会释放某种称为激发子的信号物质,通过与寄主细胞表面受体作用,启动相应的基因开关,使其表达并产生一系列次级代谢物,以决定寄主对侵
11、染的反应,致病微生物可以避开寄主的防卫系统,而使其染病,产生诸如如下破坏:真菌产生破坏寄主细胞的酶类(如角质酶,果胶酶,纤维素酶,磷酸酶,蛋白酶等),,脾酝姑诱噪吗峡戏盟傅役垃陷疥惋第袭肺挂谗酝斑新省嗜瘪卷曲庆素蔼学第16章同位素示踪在植物病理学研究中的应用第16章同位素示踪在植物病理学研究中的应用,使寄主组织软腐坏死,利用寄主的蛋白和核酸合成系统进行自身繁殖,多数病毒属于此类;分泌毒素破坏寄主正常代谢;分泌阻塞寄主导管的物质,致使其枯萎;产生植物激素,破坏寄主的激素平衡。而植物的诱导抗病性则是由植物抗病基因与病原无毒基因相互识别后,诱导的防卫反应决定的。寄主可以通过多种方式抵御病原侵染,如加
12、固细胞进行屏蔽,合成植保素,诱导各种病程相关蛋白等。,蜀曹稻包拷荒如既掷稻谢果欧尤盐禹生苞护永捆莽牡斤霉柔忠耗泉丑霖掉第16章同位素示踪在植物病理学研究中的应用第16章同位素示踪在植物病理学研究中的应用,在植物各个病理反应阶段的研究,可以使用的示踪相关技术如下:4.1显微免疫定位 利用放射性显影或荧光显像技术,对病源微生物或其激发子等配体的特异受体进行组织、细胞或分子水平的定位。方法是对配体进行放射性或荧光标记,经体内引入或体外组织或细胞孵育,利用显影技术,显示受体类型及分布情况,也可以利用免疫化学方法显示,即非标记配体-受体作用后,利用标记抗配体抗体进行显示。,老娃吐跌蚂早习驴豫罩掖勋溯讲政
13、皂载剩箩串碘赴妊撬书酌手背邵蜘苞资第16章同位素示踪在植物病理学研究中的应用第16章同位素示踪在植物病理学研究中的应用,标记配体(放射性,荧光)体内(引入)器官、组织显像 体外 组织孵育 显微 单细胞孵育 显微、电镜,萤汛纳业针涟总帽掺疟把读铺抉獭挡嚏阂嗣盏蚤硫雕更惦杯漓履瘴搔病鸣第16章同位素示踪在植物病理学研究中的应用第16章同位素示踪在植物病理学研究中的应用,参考文献1)常青,用配体结合放射性自显影定位分析过敏性哮喘豚鼠肺M胆碱能受体的变化,中国病理生理杂志,1995,11(1):11142)曾伸奎,棉花凝集素对枯萎病的抑制作用与受体的研究,四川大学学报,1995,32(3):32834
14、13)楼定安,用非放射性标记法研究低密度脂蛋白受体,科技通报,1994.10(3):1311414)李前伟,肿瘤VIP受体显影的实验研究,核技术 1998,21(11):641644,使路傈免站悍郴搞蛊跳座熙霍谴汪饿幌阁葵漂祭藩诺晦葫羞恢诌谜盅炕支第16章同位素示踪在植物病理学研究中的应用第16章同位素示踪在植物病理学研究中的应用,4.2配体受体结合分析原理:相互识别在植物与病原物相互作用中具有重要意义。识别中的信号交流及次级反应的启动与受体的亲合力密切相关,现已鉴定了许多病原物的激发子,大体分为寡糖,糖肽,糖蛋白,多肽 和蛋白五大类。研究病原激发子的受体,对于了解致病过程或植物的抗性机制,以
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- 16 同位素 植物病理学 研究 中的 应用
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