Belysning af #946;-1,3-glucanase og peroxidase fysisk-kemiske egenskaber af hvedecellevægsforsvarsmekanisme mod diuraphis noxia-angreb

Hvedeplanter, der er inficeret af russiske hvedebladlus (RWA), inducerer en kaskade af forsvarsreaktioner, herunder de overfølsomme reaktioner (HR) og induktion af patogeneserelaterede (PR) proteiner, såsom β-1,3-glucanase og peroxidase (POD). Denne undersøgelse har til formål at karakterisere de fysisk-kemiske egenskaber af cellevægsassocieret POD og β-1,3-glucanase og bestemme deres synergisme på cellevægsmodifikationen under RWASA2-hvede-interaktion. De modtagelige Tugela-, moderat resistente Tugela-Dn1- og resistente Tugela-Dn5-sorter blev forspiret og plantet under drivhusforhold, gødet 14 dage efter plantning og vandet hver 3. dag. Planterne blev angrebet med 20 partenogenetiske individer af den samme RWASA2-klon på 3-bladsstadiet, og bladene blev høstet 1 til 14 dage efter angreb. Den intercellulære vaskevæske (IWF) blev ekstraheret ved hjælp af vakuumfiltrering og opbevaret ved -20 °C. Bladrester blev knust til pulver og brugt til cellevægskomponenter. POD-aktivitet og karakterisering blev bestemt ved hjælp af 5 mM guaiacolsubstrat og H₂O₂, der overvågede ændring i absorbans ved 470 nm. β-1,3-glucanaseaktivitet, pH og temperaturoptimale forhold blev påvist ved at måle de samlede reducerende sukkerarter i hydrolysatet med DNS-reagens ved hjælp af β-1,3-glucan og β-1,3-1,4-glucansubstrater, måle absorbansen ved 540 nm og bruge glukosestandardkurve. pH-optimalet blev bestemt mellem pH 4 og 9, temperatur optimalt mellem 25 og 50 °C og termisk stabilitet mellem 30 °C og 70 °C. β-1,3-glucanase-substratspecificitet blev bestemt ved 25 °C og 40 °C ved hjælp af curdlan og byg β-1,3-1,4-glucansubstrater. Derudover blev β-1,3-glucanase-virkningsmekanismen bestemt ved hjælp af laminaribiose til laminaripentaose. Oligosaccharidhydrolyse-produktmønstrene blev kvalitativt analyseret med tyndlagskromatografi (TLC) og kvantitativt analyseret med HPLC. Metoden præsenteret i denne undersøgelse demonstrerer en robust tilgang til angreb af hvede med RWA, ekstraktion af peroxidase og β-1,3-glucanase fra cellevægsregionen og deres omfattende biokemiske karakterisering.