殼聚糖對植物病害的抑制作用方式
時間:2023.10.04
1.1 誘導(dǎo)植物抗性蛋白的產(chǎn)生
殼聚糖及其衍生物可誘導(dǎo)植物產(chǎn)生抵御病原物質(zhì)的抗性蛋白——致病相關(guān)蛋白PR(pathogenesis -related proteins) 。
殼聚糖所誘導(dǎo)的抗性蛋白主要為植物抗毒素(phtoalexin)、幾丁質(zhì)酶(chitinase)、殼聚糖酶(chitosanase)和 1，3一葡聚糖酶( l，3一glucanase)等。許多研究都表明，殼聚糖可誘導(dǎo)植株產(chǎn)生幾丁質(zhì)酶、殼聚糖酶和 l，3-葡聚糖酶，這些酶的底物是真菌細(xì)胞壁的主要組分，幾丁質(zhì)酶特別是在與1，3-葡聚糖酶的共同作用下可在體外抑制真菌的生長。殼聚糖誘導(dǎo)出的幾丁質(zhì)酶、殼聚糖酶和l，3-葡聚糖酶彼此之間還有協(xié)同效應(yīng)，以致抗菌作用更為明顯。
1.2 誘導(dǎo)木質(zhì)素形成
木質(zhì)素是植物維管組織次生細(xì)胞壁的主要組分，它本身抗微生物的降解。金殼
殼聚糖獲悉大量研究證實(shí)，甲殼素和殼聚糖及其衍生物可誘使植物在其受病菌侵染點(diǎn)周圍木質(zhì)化，形成一個物理屏障，從而阻止或延遲病原菌的生長和向周圍正常組織擴(kuò)散，增強(qiáng)植物的抗病力。Ba rL 用甲殼素的低聚體處理小麥傷口(每個傷口用0.04 nag)結(jié)果表明，單體和二聚體幾乎沒有誘導(dǎo)木質(zhì)化功能，而四、五、六聚體則有明顯的誘導(dǎo)木質(zhì)素形成的作用。同時他們的實(shí)驗(yàn)還證實(shí)，脫乙酰化的低聚體都無此作用，因此認(rèn)為乙?；羌讱に睾蜌ぞ厶钦T導(dǎo)木質(zhì)形成所必須的基團(tuán)。
1.3 改變植物的酚類代謝
金殼
殼聚糖獲悉人們研究天然抗體時注意到：在植物的病菌侵染點(diǎn)處，酚類(單寧.綠原酸等)物質(zhì)大量積累。酚類是殺菌性物質(zhì)，又是木質(zhì)素形成的前體，所以植物體內(nèi)酚類增多，不但自身可以抗病，而且還可促使病原侵染處木質(zhì)化，因而使植物抗病能力增強(qiáng)。Ralph證實(shí)，殼聚糖誘導(dǎo)的大豆細(xì)胞中酚類組成會迅速變化，如苯丙烷、香豆酸和綠原酸等都明顯增加。
1.4 誘使植物產(chǎn)生愈創(chuàng)葡聚糖(callcse)、增強(qiáng)植物細(xì)胞壁
愈創(chuàng)葡聚糖是一種富含 l，3-葡萄糖的多聚糖，植物受到病原侵害時，常在細(xì)胞間沉積愈創(chuàng)葡聚糖，從而將受菌感染的部位與正常的細(xì)胞分割開，與木質(zhì)化一樣，形成物理屏障。另外，殼聚糖還可以使植物的細(xì)胞壁發(fā)生改變。Nieol等用殼聚糖處理番茄，當(dāng)鐮刀菌(R ri．Ⅲazysporum f．sp．redid~lycopersici)入侵時，番茄細(xì)胞壁顯著加厚，胞間被填塞，在病菌侵入處形成大量乳頭狀突起(papillae)，病原菌被包埋在致密的顆粒狀物質(zhì)中，不能進(jìn)一步擴(kuò)散，而且顆粒狀物質(zhì)中似乎還有殺菌物質(zhì)產(chǎn)生，這樣使植物對病原菌產(chǎn)生了有效的抗性。
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