Opheldering #946;-1,3-glucanase en peroxidase fysisch-chemische eigenschappen van het verdedigingsmechanisme van de tarwecelwand tegen de besmetting met diuraphis noxia

Tarweplanten die zijn aangetast door Russische tarwebladluizen (RWA) induceren een cascade van afweerreacties, waaronder de overgevoelige reacties (HR) en inductie van pathogenese-gerelateerde (PR) eiwitten, zoals β-1,3-glucanase en peroxidase (POD). Deze studie heeft tot doel de fysisch-chemische eigenschappen van celwand-geassocieerde POD en β-1,3-glucanase te karakteriseren en hun synergisme op de celwandmodificatie tijdens RWASA2-tarwe-interactie te bepalen. De vatbare Tugela, matig resistente Tugela-Dn1 en resistente Tugela-Dn5 cultivars werden voorgekiemd en geplant onder kasomstandigheden, 14 dagen na het planten bemest en elke 3 dagen geïrrigeerd. De planten werden besmet met 20 parthenogenetische individuen van dezelfde RWASA2-kloon in het 3-bladstadium en de bladeren werden 1 tot 14 dagen na de besmetting geoogst. De intercellulaire wasvloeistof (IWF) werd geëxtraheerd met behulp van vacuümfiltratie en opgeslagen bij -20 °C. Bladresten werden tot poeder vermalen en gebruikt voor celwandcomponenten. POD-activiteit en karakterisering werden bepaald met behulp van 5 mM guaicol-substraat en H₂O₂, waarbij de verandering in absorptie bij 470 nm werd gevolgd. β-1,3-glucanase-activiteit, pH en optimale temperatuuromstandigheden werden aangetoond door de totale reducerende suikers in het hydrolysaat te meten met DNS-reagens met behulp van β-1,3-glucaan- en β-1,3-1,4-glucaansubstraten, de absorptie bij 540 nm te meten en de glucosestandaardcurve te gebruiken. Het pH-optimum werd bepaald tussen pH 4 en 9, het temperatuuroptimum tussen 25 en 50 °C en de thermische stabiliteit tussen 30 °C en 70 °C. De specificiteit van het β-1,3-glucanasesubstraat werd bepaald bij 25 °C en 40 °C met behulp van wrongel- en gerst-β-1,3-1,4-glucaansubstraten. Bovendien werd het werkingsmechanisme van β-1,3-glucanase bepaald met behulp van laminaribiose tot laminaripentaose. De productpatronen van de oligosaccharidehydrolyse werden kwalitatief geanalyseerd met dunnelaagchromatografie (TLC) en kwantitatief geanalyseerd met HPLC. De methode die in deze studie wordt gepresenteerd, demonstreert een robuuste aanpak voor het besmetten van tarwe met RWA, waarbij peroxidase en β-1,3-glucanase uit het celwandgebied worden geëxtraheerd en hun uitgebreide biochemische karakterisering.