阐明小麦细胞 壁防御机制 的 #946;-1,3-葡聚糖酶和过氧化物酶的物理化学特性

受俄罗斯小麦蚜虫 （RWA） 侵染的小麦植株会诱导一连串防御反应，包括超敏反应 （HR） 和发病机制相关 （PR） 蛋白的诱导，例如 β-1,3-葡聚糖酶和过氧化物酶 （POD）。本研究旨在表征细胞壁相关 POD 和 β-1,3-葡聚糖酶的物理化学性质，并确定它们在 RWASA2-小麦相互作用过程中对细胞壁修饰的协同作用。在温室条件下对易感 Tugela、中度抗性 Tugela-Dn1 和抗性 Tugela-Dn5 栽培品种进行预发芽和种植，种植后 14 天施肥，每 3 天灌溉一次。植物在 3 叶期被 20 个相同 RWASA2 克隆的孤雌个体侵染，并在侵染后 1 至 14 天收获叶片。使用真空过滤提取细胞间洗涤液 （IWF） 并储存在 -20 °C。 将叶残留物粉碎成粉末，用于细胞壁成分。使用 5 mM 愈创木酚底物和 H₂O₂ 测定 POD 活性和表征，监测 470 nm 处吸光度的变化。通过使用 β-1,3-葡聚糖和 β-1,3-1,4-葡聚糖底物用 DNS 试剂测量水解物中的总还原糖，测量 540 nm 处的吸光度，并使用葡萄糖标准曲线，证明了 β-1,3-葡聚糖酶活性、pH 值和温度最佳条件。在 pH 4 至 9 之间测定最适 pH 值，在 25 至 50 °C 之间测定最佳温度，在 30 °C 至 70 °C 之间测定热稳定性。在 25 °C 和 40 °C 下使用可得然胶和大麦 β-1,3-1,4-葡聚糖酶底物测定 β-1,3-3-葡聚糖酶底物特异性。此外，使用海带二糖到海带五糖测定 β-1,3-葡聚糖酶的作用模式。用薄层色谱 （TLC） 定性分析寡糖水解产物模式，并用 HPLC 定量分析。本研究中提出的方法展示了一种用 RWA 感染小麦、从细胞壁区域提取过氧化物酶和 β-1,3-葡聚糖酶及其综合生化表征的稳健方法。