棉花黄萎病是一种危害性极大的维管束系统病害。当前,全球每年因黄萎病危害所造成的经济损失平均以10 亿多美元计。近年来,黄萎病在我国主产棉区相继造成严重危害,黄萎病已成为严重影响我国棉花高产稳产的主要障碍,尤以落叶型黄萎病为甚。而今,国内外在棉花黄萎病防治以及抗病育种方面没有取得明显进展,除了客观上缺乏免疫抗源外,一个很重要的原因就在于有关黄萎病致病机理的基础研究尚处于相对滞后状态。黄萎病菌分泌的毒素作为导致棉花黄萎病的关键生化因子,得到了越来越多的研究证实。因此深入探讨黄萎病菌致萎毒素的生理生化特征,了解致萎毒素的分子结构与功能,这对于揭开黄萎病菌的致萎机制,无疑是一项必不可少的基础性研究内容。本文采用现代快速蛋白质液相色谱技术(简称FPLC 技术),对以棉花为寄主的典型黄萎病菌系VD8、T9、SS-4 外泌毒素的有关生理生化特性进行了研究,得到以下结果:1. 粗产毒量与培养基pH 以及培养时间有一定关系,pH4.8 的培养基产毒量平均比pH6.8 的培养基高4.03ug/ml。在一定时间内,随着培养时间的延长,粗产毒量有增加的趋势,培养21 天的产毒量平均比培养15 天的产毒量高4.07ug/ml。另外,光照培养(2.1×102lx)对粗产毒有抑制作用;与黑暗条件相比,光照培养使三个菌系平均产毒量下降了3.3ug/ml。2. 黄萎病菌培养过程中菌液pH 发生了变化。T9、VD8、SS-4 三个菌系经培养后,其粗提液的pH值均趋于增大。从增加幅度来看,pH4.8 的培养基,其pH 增加的幅度大于pH 6.8的培养基;培养21 天粗滤液的pH 增幅大于培养15 天的增幅。黄萎病菌在培养过程中pH趋于增高,暗示H+的供应对病原菌的生长繁殖可能是必需的。3. 黄萎病菌外泌毒素盐析曲线的峰值在70-80%硫酸铵饱和度。硫酸铵盐析饱和度 90%足以使黄萎病菌致萎毒素几乎完全沉淀出来,并可用于进一步分离纯化。4. 致萎毒素可引起棉苗维管束系统堵塞。电镜切片观察显示:子叶叶脉的部分导管中充塞着黑色的侵填体,许多薄壁细胞发生扭曲变形、排列混乱。茎部许多导管孔变得异常狭小,成为水分输导的“瓶颈”。5. 三个菌系的粗提毒素经Superose12 柱层析分离皆产生两个致萎峰:峰Ⅰ致萎力弱,其症状属黄斑型;峰Ⅱ致萎力极强,其症状属青枯型。其中峰Ⅱ毒蛋白组份经可透分子量8000-10000 Daltons 的透析袋透析后,会发生丢失;故建议在黄萎病菌致萎毒素的研究中,不宜使用可透分子量1 万左右的透析袋或超滤器。6. 致萎峰毒素具耐高温的能力。粗滤毒素经100℃水浴煮沸1 小时,FPLC 层析依然产生两个致萎峰。致萎毒素的热稳定性可能与它们的高含糖率有关,三个菌系峰Ⅰ平均含糖率为32.61%、峰Ⅱ平均含糖率高达44.32%。7. 培养基pH 条件对致萎峰毒素百分产率有影响。适于黄萎病致萎毒素研究的培养基pH 以4.8-5.0 为宜。另外,与黑暗培养相比,光照培养使强毒菌系峰Ⅱ致萎毒素百分含量有所提高,使弱毒菌系SS-4 的峰Ⅱ致萎毒素百分含量有所下降;峰Ⅰ致萎毒素百分含量变化则表现相反的趋向。8. 致萎峰毒素的氨基酸组分存在差异:峰Ⅱ强致萎毒素组氨酸含量很高,平均达14.8%;而峰Ⅰ弱致萎毒素的组氨酸含量仅3.74%。组氨酸百分含量与层析后致萎峰蛋白溶液的单位质量电导率呈高度正相关,r=0.9818**。另外三个菌系各致萎峰毒素皆测不出甲硫氨酸;酪氨酸仅在T9 的主峰Ⅱ中含0.13%,其余皆为0;各致萎峰半胱氨酸含量很低,皆在1%以下。9. VD8 与T9 的亲缘关系较近,与SS-4 的亲缘关系较远。生化分析显示:(1)粗提毒素