1月19日,Horticulture Research在线发表了沈阳农业大学与韩国忠南大学合作的题为 Starch content changes and metabolism-related gene regulation of Chinese cabbage synergistically induced by Plasmodiophora brassicae infection 的研究论文。园艺学院农艺与种业领域专业学位硕士研究生—王钰为共同第一作者,沈阳农业大学园艺学院讲师庞文星博士和韩国忠南大学Yong Pyo Lim教授为共同通讯作者。园艺学院农艺与种业领域专业学位硕士研究生张雪、王迎君、张学颖、朱美玉、刘迪、左振楠、阎鑫瑀参与部分工作。沈阳农业大学植物保护学院梁月教授、分析测试中心赵迪副教授和湖北省农业科学院经济作物研究所甘彩霞副研究员参与并指导部分工作。
该研究首创了一个石蜡切片复合荧光染色方法(图1),利用苯胺蓝和尼罗红复合染色,在荧光显微镜紫外激发光下可将寄主细胞壁染成红色,根肿菌染成蓝色,淀粉粒染色亮绿色或者蓝绿色。能够有效地区分寄主细胞、根肿菌及淀粉粒。为根肿菌侵染寄主的细胞学研究提供了技术支撑。
图1 苯胺蓝与尼罗红复合荧光染色显微观察。根肿菌休眠孢子(A);土豆淀粉粒标准品(B);根肿菌休眠孢子与淀粉粒标准品混合(C);根肿菌侵染白菜21天的根横切面(D)。
根肿菌侵染白菜7天后,白菜淀粉合成途径关键限速酶ADP-葡萄糖焦磷酸化酶(BrAGPase)基因表达上调,淀粉粒在根部的持续积累并在侵染21天后达到峰值,可为根肿菌的增殖提供充足碳源(图2)。研究结果将有助于解析根肿菌的生物学特点与致病机理,并为十字花科作物根肿病的科学防控提供新思路。
图2 芸薹根肿菌侵染白菜不同时期的石蜡切片的显微观察。
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https://doi.org/10.1093/hr/uhab071