第34卷，第6期 2014年6月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol, 34, No, 6, pp1571-1576
June,2014
基于聚焦显微拉曼光谱揭示炭疽病侵染下茶叶细胞壁变化的研究
李晓丽，罗榴彬，胡小倩”，楼兵千3，何勇1*
1.浙江大学生物系统工程与食品科学学院，浙江杭州310058 2.浙江大学农业试验站，浙江杭州310058
3.浙江大学生物技术研究所，浙江杭州310058
摘要采用共聚焦显微拉曼技术研究了炭殖病感染所致茶叶细胞壁结构和化学成分的变化，对茶叶健康和染病组织细胞进行微米级空间分辨率的显微拉曼光谱扫描，并结合透射电镜观察炭疽病侵染所致的细胞超微结构变化，结果显示染病前后细胞壁的拉受光谱位移和强度都有明显的差异，表明炭殖病侵染导致细胞壁申化学成分发生了较大的变化。其申由纤维系，果胶，酯类化合物产生的拉变峰强度都有明显下降，说
明细胞壁中这些物质的含量在染病后减少了
而本质素拉变散射引起的拉变峰强度有所上升，说明本质系
的含量在染病后有所增加。随后基于纤维素的拉变指
波数和显微空间结构信息实现了茶叶健康组织和架
业面且纤维素的有序结构被破坏。由此得出结论：在无需对样本进行架色或复杂的化学处理的情况下，共聚焦显微拉曼可以揭示由炭疽病侵染引起的茶叶细胞壁化学成分和结构的变化，本研究是共聚焦显微拉曼技术首次用于植物病理学申寄主-病原物互作机制的研究，将为深人研究寄主-病原物在细胞层面上的互作机制开薛蹊径。
关键词茶叶；细胞壁；炭疽病；共聚焦显微拉曼；化学成分变化
中图分类号：0657.3
引言
文献标识码：A
D0I: 10., 3964/j. issn. 10000593( 2014)061571-06
明炭殖病的致病机制奠定重要基础。
目前，以化学分离、纯化的传统方法无法实现细胞壁多糖成分的空间结构信息检测，而组织细胞化学技术测量过程耗时，引人大量化学试剂污染环境，且难以实现定量分析
的病原物为茶盘长孢（Gloeos porium theaesinensisMiyake），半知菌亚门盘长孢属。炭疽病的侵染过程实质上是病原物与寄主的互作过程。一方面病原物通过分泌细胞壁降解酵来分解、软化寄主细胞壁，从而实现病的侵染和扩展；另一方面寄主也会发生一系列的保护反应来应对病害侵人，保护细胞壁1.2，细胞壁是保护植物细胞免受病原物侵人的第一道屏障，由于所有的植物病原物在侵人寄主的过程中都会与寄主细胞壁发生作用，引起寄主细胞壁成分和结构发生巨大的变化，该变化不仅体现了植物的抗病性，而且还反映出病原物的侵染和扩展机制，所以，以发病过程中细胞壁变化为切人点和研究对象，探究其成分和结构的变化，以此新视角来揭示细胞壁降解酶在发病过程中的作用机制，将对探
收稿日期：2013-08-07，修订日期：2013-11-02
此外，在发病过程中不仅细胞壁成分发生了变化，而且细胞壁高度有序的精细结构也被破坏，所以对染病组织的细胞壁进行非化学处理下的快速定性、定量、定位分析更有助于据示发病过程中寄主-病原物互作的分子层面机制
共聚焦显微拉变受光谱技术是拉变光谱分析技术与显微分析技术的有机结合，它不仅具有常规拉曼光谱非破坏性、检测时间短、样品需求量小，样品制备简单等显著特点，辅以高借光学显微镜，还具有微观、原位、多相态、稳定性好、空间分辨率高等优点。近几年共聚焦显微拉曼光谱在植物学研究如细胞壁组成和结构分析[]、代谢物定性定量分析5]和植物生化分类学等方面都有着深人的研究。由于拉曼光谱可对组织细胞分子组成进行指纹鉴定，国内外基于拉受光谱的
（9）国）（国
高校基本科研业务费专项项目资助
作者简介：李晓丽，女，1982年生，浙江大学生物系统工程与食品科学学院副教授
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