植物抗蟲(chóng)性與抗病性(編輯修改稿)
2025-02-02 04:34 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 豌豆莢內(nèi)果皮中分離出來(lái)的避殺酊，不久又從蠶豆中分離出非小靈，馬鈴薯中分離出逆殺酊，后來(lái)又從豆科、茄科及禾本科等多種植物中陸續(xù)分離出一些具有殺菌作用的物 質(zhì)。至今從被子植物的 18 個(gè)科中分離到的植保素就有100 多種，在已明確其結(jié)構(gòu)的 48 種里，大都是異類(lèi)黃酮和萜類(lèi)物質(zhì)。誘導(dǎo)植保素產(chǎn)生的因子為激發(fā)子 (elicitors)，激發(fā)子是指能夠激發(fā)或誘導(dǎo)植物寄主產(chǎn)生防御反應(yīng)的因子。激發(fā)子通常由病原體產(chǎn)生，寡糖素、糖蛋白、蛋白質(zhì)或多肽都可成為激發(fā)子。激發(fā)子被細(xì)胞膜上的激發(fā)子受體 (一種能與激發(fā)子特異結(jié)合的蛋白 )接受，通過(guò)細(xì)胞的信號(hào)系統(tǒng)轉(zhuǎn)導(dǎo)，誘導(dǎo)抗病基因活化，從而使細(xì)胞合成與積累植保素 (圖 1117)。 如前所述，病原相關(guān)蛋白 (PRs)是植物被病原菌感染或 一些特定化合物處理后新產(chǎn)生 (或累積 )的蛋白。PRs 的種類(lèi)很多，如有的 PRs 具有 β 1， 3葡聚糖酶或殼多糖酶等水解酶的活性，它們分別以葡聚糖和甲殼素 (甲殼質(zhì)、幾丁質(zhì) )為作用底物。高等植物不含甲殼素，只含少量的葡聚糖，但它們是大多數(shù)真菌及部分細(xì)菌的主要成分。這兩種酶在健康植株中含量很低，在染病后的植株中含量卻大大提高，通過(guò)對(duì)病原菌菌絲的直接裂解作用而抑制其進(jìn)一步侵染。 PRs 是基因表達(dá)的結(jié)果 (圖 1117)， PRs 的發(fā)現(xiàn)使人們對(duì)植物的抗病性機(jī)制有了更深刻的理解。 此外，植物還通過(guò)多種方式來(lái)達(dá)到抗病的效果，如 加強(qiáng)氧化酶活性。當(dāng)病原微生物侵入作物體時(shí)，該部分組織的氧化酶活性加強(qiáng)，如過(guò)氧化物酶、抗壞血酸氧化酶等，它們可以分解毒素，促進(jìn)傷口愈合，抑制病原菌水解酶活性，從而抵抗病害的擴(kuò)展。苯丙氨酸代謝途徑的產(chǎn)物如木質(zhì)素、香豆素、類(lèi)黃酮等也常常具有抑制病原菌的作用，因此該代謝的第一個(gè)關(guān)鍵酶苯丙氨酸解氨酶 (phenylalanine ammonia lyase， PAL)的活性強(qiáng)弱可作為抗病性的重要生理指標(biāo)。 總之，要提高植物的抗病性，可從多 方面入手。培育抗病品種是防治病害的重要手段，改善植物的生存環(huán)境和營(yíng)養(yǎng)狀況也是提高抗病能力的重要措施。 信號(hào)傳導(dǎo)途徑和調(diào)整植物防衛(wèi)反應(yīng)的示意圖。 二、抗蟲(chóng)性 (一 )蟲(chóng)害與抗蟲(chóng)性的概念 世界上以作物為食的害蟲(chóng)達(dá)幾萬(wàn)種之多，其中萬(wàn)余種可造成經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重危害的達(dá)千余 種。中國(guó)記載的水稻、棉花害蟲(chóng)就有 300 余種，蘋(píng)果害蟲(chóng) 160 種以上。因害蟲(chóng)種類(lèi)多、繁殖快、食量大，所以無(wú)論產(chǎn)量或質(zhì)量均遭受到巨大的損失，蟲(chóng)害嚴(yán)重時(shí)其危害甚至超過(guò)病害及草害。 植食性昆蟲(chóng)和寄主植物之間復(fù)雜的相互關(guān)系是在長(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)程中形成的，這種關(guān)系可以分為兩個(gè)方面，即昆蟲(chóng)的選擇寄主和植物對(duì)昆蟲(chóng)的抗性。 在植物 — 昆蟲(chóng)的相互作用中，植物用不同機(jī)制來(lái)避免、阻礙或限制昆蟲(chóng)的侵害，或者通過(guò)快速再生來(lái)忍耐蟲(chóng)害。植物具有的這些能力，被稱(chēng)為植物的抗蟲(chóng)性 (pest resistance)。 由于昆蟲(chóng)可以將病毒傳入植物細(xì)胞而被認(rèn)為是帶菌者。 根據(jù)田間觀察害蟲(chóng)在植物上生存、發(fā)育和繁殖的相對(duì)情況，寄主植物對(duì)蟲(chóng)害的反應(yīng)類(lèi)型可分為如下情況： (1)免疫 指植物或某一作物的品種在任何條件下，具有不被某一特定害蟲(chóng)取食或危害的特性。 (2)高抗 指植物或某一作物的品種在特定 條件下具有受某種害蟲(chóng)危害很小的特性。 （ 3)低抗 指植物或某一作物的品種具有受害蟲(chóng)的危害低于其它植物或同種作物其它品種平均值的特性。 (4)易感 指植物或某一作物的品種表現(xiàn)為等于或大于某一害蟲(chóng)對(duì)其它植物或同種作物其它品種的平均危害。 (5)高感 指植物或某一作物的品種表現(xiàn)為對(duì)某一害蟲(chóng)表現(xiàn)高度敏感性，危害程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于對(duì)其它植物或同一作物其它品種的平均危害。 對(duì)抗蟲(chóng)性反應(yīng)有多種分類(lèi)法，如物理的，化學(xué)的和營(yíng)養(yǎng)的抗性，也可分為生態(tài)抗性和遺傳抗性?xún)纱箢?lèi)。 (1)生
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