开题报告内容:
苹果黑腐病又称黑腐病、烂果病,是上世纪最先在日本报道发生在果树种植地的病症,广泛发生在世界各地的果园的病害,造成果树果实、枝干、叶片发生变黑腐烂的症状,严重时造成巨大的经济损失。病害的病原菌是黑腐皮壳属真菌(Valsa mali)。黑腐病的主要发病时间是在2-6月,最适宜的生长温度是25-28°C,病菌通过将孢子寄生在树干的创伤出或者坏死组织处,继而入侵枝干。感染病菌10天左右,就可以观察到果实出现病斑。该病原菌的复发性极强,冬天由于环境温度较低,病菌的分生孢子进入休眠期,寄生在植物腐烂的枝干、落叶等地方越冬,并在转年的春天,等待温度合适之后,随风的左右,继续迅速传播大量复发。传统手法是使用农药进行化学防治,但是势必会造成大量的环境污染,病原菌入侵植物枝干后,会进入韧皮部,此时化学防治的效果将大大减弱,而且如果有未处理的染病植株,如果没有如焚烧等后续处理,病菌在越冬之后,依然后更强烈的爆发。由于真菌的致病机制目前尚未完全明了,培养抗菌植株的成本也非常高。目前已有的实验数据可以推测,病原菌可以分解植物的细胞壁,借助果胶酶的作用,帮助病菌进入植物细胞。病菌自身产生的毒素可以使寄主致病,通过直接释放有毒性的异香豆素、藤黄酚、原儿茶酸和羟苯已酮等毒素,对于苹果树直接造成损害。另外病菌可以利用苹果树皮中本来大量存在的物质作为原料,经过代谢加工或分解后转化为具有毒性的毒素毒害寄主,如苹果树皮中大量存在的根皮苷可以被苹果树腐烂菌分解为次级代谢的毒素对苹果树产生毒害作用
望江南(Cassia occidentalis Linn.)是一年生的豆科决明属本草灌木,别名有槐豆《救荒本草》,金花豹子《百草镜》,金豆子《纲目拾遗》,金角子、金角儿《江苏省植物药材志》,风寒豆、黄豇豆《江苏药材志》等,花期4-8月,果期6-10月,生长于河边滩地,旷野或丘陵的灌木林或疏林中,河北、山东、河南、台湾也有。主产于江苏外长江以南各地。此外,河北、山东、河南、浙江、江西、福建、广西等地亦产。是中药中常用的药材,种子含大黄素甲醚的匀二蒽酮,大黄酸,大黄酚,芦荟大黄素。种子油含亚油酸、油酸、棕榈酸、硬脂酸、廿四烷酸;非皂化部分中还含谷甾醇。尚含毒蛋白、挥发油。果皮中含芹菜素的碳键黄酮甙。。望江南全株可以入药,有抗菌、止泻、利尿等作用,可以用于治疗疟疾,但是望江南子同时又毒蛋白成分,过量摄如会对人的肝脏有损伤,畜类误食过量也可能导致死亡。望江南提取物中有效成分有驱虫杀菌的作用,因此部分地区有用望江南种子碾碎后,混合乙醇作为农药使用。传统手法利用乙醇蒸馏,从望江南中提取蒽醌类等化合物。
本实验将望江南种子提取物进行分离纯化,提取抗菌有效成分,并通过抗菌蛋白对另外多种植物常见病原菌的抑菌效果,检测其广谱性。借助离子交换层析柱和凝胶层析柱将目的蛋白分离,通过电泳检测其分子量。然后用病原菌检测抗菌蛋白的抑菌效果,对比几种已有的从植物体中提取的抑菌物质进行比较,对比他们的分子量以及在金属粒子环境中的稳定性,并分析其他拓展的用途。实验中缺少检测抗菌蛋白具体植物病原真菌的最小抑菌浓度和半抑菌浓度,因而和其他的抑菌蛋白或化合物进行比较。
经查阅文献得到,拟提取的物质是核酮糖-1, 5-二磷酸羧化酶/加氧酶(Ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase,通常简写为RuBisCO)的一个大亚基。1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶所催化的反应是无机态的碳进入生物体后第一个重要反应,即碳的固定作用。1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶是植物叶片中含量最丰富的蛋白质,也可能是地球上含量最多的蛋白质。1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶的亚基分为大亚基和小亚基两个部分,大亚基有催化的作用,是在光合作用中的卡尔文循环里催化第一个主要的固碳反应,其活性直接影响到植物光合作用的效率,小亚基只有调节的作用。核酮糖-1, 5-二磷酸羧化酶/加氧酶是在植物体中普遍存在的酶,由叶绿体编码的DNA转录翻译得到,具有特异性,有实验将由植物叶绿体产生的小亚基,转移到红藻中,发现小亚基无法在红藻进行组装。
对分析望江南的抗菌对人体的作用机制,传统中望江南清肝、健胃、通便、解毒的功效,结合现代药理学等,提取有效的治病成分,减小对人肝脏代谢的压力。抗菌蛋白作为新的生物药物,对人体内的病菌进行抑制。
