生理生化機製

植物病害誘導抗病性是指利用植物本身的防衛體係,在(zai)最(zui)初(chu)感(gan)染(ran)病(bing)害(hai)時(shi)就(jiu)能(neng)被(bei)外(wai)界(jie)因(yin)素(su)激(ji)發(fa)的(de)植(zhi)物(wu)本(ben)身(shen)的(de)整(zheng)體(ti)抗(kang)性(xing)水(shui)平(ping)。能(neng)激(ji)發(fa)作(zuo)物(wu)產(chan)生(sheng)誘(you)導(dao)抗(kang)病(bing)性(xing)反(fan)應(ying)的(de)物(wu)質(zhi)則(ze)稱(cheng)為(wei)植(zhi)物(wu)病(bing)害(hai)誘(you)抗(kang)劑(ji)。它(ta)是(shi)化(hua)學(xue)農(nong)藥(yao)繁(fan)榮(rong)發(fa)展(zhan)造(zao)成(cheng)不(bu)良(liang)後(hou)果(guo)之(zhi)後(hou)的(de)必(bi)然(ran)產(chan)物(wu),它以其用量小、環境相容性好的優點,將成為防治植物病害的化學農藥的有效替代品。在病菌的濾液中可能含有能誘導植物抗病的物質,因而激發了植物病理學家們去研究這種誘導植物抗病物質的本質,以便尋找能夠產生誘導抗性的物質。

分子生物學機理

用誘抗劑處理煙草可誘導煙草9種基因的表達,其他植物也有不同數目和類型基因的表達。防衛基因種類在各種抗性類型中都是相似的,都經曆信號識別、信號傳導和基因轉錄活化與表達3個基本環節。當誘抗劑施用於植物上時,誘抗劑作為激發子首先與受體進行分子識別,通過構型變化激活胞內有關酶的活性,進一步修飾胞內基質後產生激活性和適應性信號分子,並通過對特殊基因的調節激發防衛反應。目前已證實水楊酸可能是誘導抗性中的一個重要的信號傳導分子,水楊酸與植物體內一種同源型過氧化氫酶基因結合,形成一種作為水楊酸的生物學靶蛋白質,在誘導抗病中起重要作用。

水楊酸在此過程中也可能是作為一種電子供體,為過氧化氫酶的過氧化提供電子,使水楊酸變為氧化態的水楊酸自由基,同時抑製過氧化氫酶的活性, 產生水楊酸,這可能涉及到水楊酸信號傳導途徑,進而誘導植物的抗病性。已有許多證據證實,蛋白質激酶也參與了信號傳導途徑。當植物細胞與病原菌誘抗劑相互作用時,蛋白質激酶活性增加。植物基因之所以能在誘導後表達,是因為在某些基因的上遊存在著化學可誘導的啟動子。

多年來利用化學農藥防治植物病蟲害給世界的糧食生產挽回了巨大的經濟損失,但不可否認的是生態環境的汙染和破壞也使人們付出了沉痛的代價,同時食品中的農藥殘留又直接危害了無數人的健康。植物病害誘抗劑在很低濃度下即可被植物識別為信號物質,誘發植物自身的免疫係統,最終使植物獲得抵禦病害的能力。因此,植物誘抗劑可稱得上是植物的/疫苗
，在植物發病前施用,以防為主,使植物更加健康地生長,從而杜絕或減少化學農藥的使用。目前,商品化的誘抗劑已經麵世。相信在不久的將來,隨著分子學領域研究的不斷深入, 低廉
、高效、安全和穩定的誘抗劑將會不斷地被開發出來應用於農作物的保護,成為21世紀新型的生態農藥。中國糧油儀器網    http://www.98fo.cn/