我国植物免疫诱导技术的研究现状与趋势分析

植物免疫诱导技术是近年来发展十分快速的新领域,本文从具有植物免疫诱导作用的蛋白质、壳寡糖和微生物诱导菌等方面介绍了我国植物免疫诱导技术的研究现状,阐述了植物免疫诱导剂的作用机理及诱导和提高植物免疫抗病的作用,分析了植物免疫诱导剂蛋白质生物农药、壳寡糖生物农药及微生物诱抗剂的发展趋势及应用前景。     

具有农业生物活性壳寡糖的研究进展

壳寡糖是一类由N-乙酰氨基葡萄糖或氨基葡萄糖通过β-(1,4)-糖苷键连接起来的低聚合度水溶性的糖类,在食品、医药、化妆品等方面具有广泛用途。主要评述了壳寡糖在植物生长调节(诱导抗性)、杀菌作用以及杀虫活性方面的应用,表明壳寡糖是一种对环境友好的、良好的生物源农药。     

壳寡糖和钕复合处理诱导黄瓜对枯萎病的抗性

以"津研四号"黄瓜为试材,研究了壳寡糖和钕Nd3+对黄瓜幼苗的诱导抗病性及对枯萎病的防治效果。结果表明,50 mg/L壳寡糖和10 mg/L Nd3+复合处理的相对防效达74.7%,比50 mg/L壳寡糖和10 mg/L Nd3+的单独处理分别提高22.0%和43.8%。分析比较壳寡糖和Nd3+单独和复合处理黄瓜幼苗后,黄瓜根部防御反应相关酶系苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)、β-1,3-葡聚糖酶(GLU)比活性的变化趋势,发现壳寡糖和Nd3+复合处理黄瓜植株根部PAL、POD、PPO和GLU等防御酶活性呈上升趋势。研究表明,壳寡糖和Nd3+复合处理能诱导黄瓜幼苗对枯萎病的抗性,且诱导黄瓜抗病性的产生与激活黄瓜相关防御酶的活性有关。     

壳寡糖诱导对烟草体内TMV-CP基因表达的抑制作用

 采用实时荧光定量PCR方法, 研究了壳寡糖诱导对烟草体内TMV-CP基因表达量的影响。结果表明, 壳寡糖诱导后烟草表达了对TMV侵染的系统获得抗病性, 植株显症推迟4~7 d, 症状减轻, 平均严重度比对照降低了82.9%。同时烟草叶片中CP基因的表达量显著降低。壳寡糖诱导处理的植株在接种病毒时(0 h), CP基因的表达量(拷贝数/2μL)为0.918, 接种后168 h增加到167.730。而在不诱导对照植株内, CP基因的表达量在0 h为1.218, 接种后168 h猛增到648.623。换言之, 不处理对照的表达量在此期间增长了532.53倍, 而壳寡糖诱导处理植株中仅增长了182.71倍。试验证明壳寡糖诱导的系统获得抗病性强烈抑制了烟草体内TMV-CP基因的表达。     

寡糖诱导植物防卫反应的信号转导

寡糖作为一种生物类激发子,可以诱导植物产生防卫反应,提高植物的抗病性,从而抵御病原物的入侵。本文就寡糖的种类、特点及诱导植物防卫反应信号转导等方面作一评述。     

壳寡糖诱导烟草抗烟草花叶病毒的超微结构研究

 电镜检查表明,接种烟草花叶病毒(TMV)表现系统侵染的烟草植株叶肉细胞和筛管内有大量病毒粒子和病毒结晶体,细胞质中出现髓鞘样结构、多泡体和次级囊泡。叶片薄壁细胞内叶绿体、线粒体等细胞器变形解体,膜结构增生。经壳寡糖(50 μg/mL)诱导处理的烟草,系统症状减轻,叶肉细胞和筛管中病毒粒子显著减少,偶见病毒结晶体;叶肉细胞中细胞器基本完好,但叶绿体内出现较大的淀粉粒;液泡内和细胞间隙出现大量电子致密物质。在未接毒和未经壳寡糖处理的植株中未见此种电子致密物,其产生可能与诱导抗病性表达有关。     

木寡糖提高拟南芥抗病性

木寡糖是一种植物源寡糖,对动物体的生理功能多且显著,而其是否作为寡糖素诱发植物防卫尚不明确.本文分析了不同浓度木寡糖诱导拟南芥植株对不同营养型病原的抗性.结果表明,木寡糖能诱发拟南芥对半活体病原细菌丁香假单胞菌番茄致病变种、活体病原烟草花叶病毒和死体病原真菌核盘菌的抗性,且具有剂量依赖效应,随着木寡糖浓度的提高到100...     

化学合成的几丁寡糖及其结构类似物诱导烟草对黑胫病抗性研究

 为了探讨寡糖诱导物的分子结构与诱导抗病性之间的相互关系,以7个化学合成的寡糖为诱导物,研究了烟草植株对黑胫病的诱导抗性。结果表明,β-1,3-乙酰氨基葡聚四糖、β-1,4-乙酰氨基葡聚三糖和β-1,4-乙酰氨基葡聚四糖的诱导处理对烟草黑胫病表现活体抗性,相对诱导效果分别为62.5%,50.0%和75.0%;β-1,3-乙酰氨基葡聚四糖、β-1,4-乙酰氨基葡聚三糖和β-1,4-乙酰氨基葡聚四糖的诱导处理对烟草黑胫病表现离体抗性,相对诱导效果分别为56.25%,50.0%和62.5%。研究结果表明寡糖的聚合度以及寡糖主链的糖苷键连接方式可能是影响诱导抗病性的重要因子,不同浓度寡糖处理后烟草的诱导抗病性有差异。     

壳寡糖对烟草防御酶活性及同工酶酶谱的影响

以黄苗榆烟草为试材，摩擦接种法接种烟草花叶病毒，比色法测定了几种防御酶活性，研究壳聚糖对烟草-烟草花叶病毒这一互作系统激发产生的一系列抗病生化反应的可能性。试验结果初步表明：壳聚糖处理可导致烟草叶片PO、CAT、PPO、PAL和β-1，3葡聚糖酶活性不同程度地提高。PO同工酶酶谱分析得知喷药后接毒处理可看到7条酶带且谱带色浓，酶活性强，由此初步认为壳寡糖诱导抗病毒机制与提高PO活性及其增多同工酶酶谱的酶带有关；分析SOD、CAT和PPO三种酶似乎与壳寡糖诱导抗病毒机制相关不大或无相关性，单因素的喷药和接毒多可导致几种防御酶活性的提高，尤其是PAL和β-1，3葡聚糖酶活性提高明显，但喷药后接毒的酶活变化及升高幅度似乎与两单因素的加权效应无关。     

β-葡寡糖诱导植物抗病性的研究进展

β-葡寡糖作为一种植物激发子,可高效诱导植物产生抗病性,因此被普遍认为是一种病原物相关的分子模式.其作用的发挥主要是通过与细胞膜上的受体相互识别,引起受体构象改变产生跨膜信号,再经过一系列的胞内信号传导,调控防卫基因的表达,积累次生代谢产物,诱导植物抗性来实现.诱抗活性不仅受到寡糖聚合度和化学修饰基团的影响,而且植物对于结构上有差异的β-葡寡糖激发子的识别也是大相径庭.本文就β-葡寡糖诱导植物产生抗病性的研究进展进行了综述.