植物抗蟲性與抗病性(編輯修改稿)
2025-02-02 04:34 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 豌豆莢內(nèi)果皮中分離出來的避殺酊，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，大都是異類黃酮和萜類物質(zhì)。誘導植保素產(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，通過細胞的信號系統(tǒng)轉(zhuǎn)導，誘導抗病基因活化，從而使細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，通過對病原菌菌絲的直接裂解作用而抑制其進一步侵染。 PRs 是基因表達的結(jié)果 (圖 1117)， PRs 的發(fā)現(xiàn)使人們對植物的抗病性機制有了更深刻的理解。 此外，植物還通過多種方式來達到抗病的效果，如 加強氧化酶活性。當病原微生物侵入作物體時，該部分組織的氧化酶活性加強，如過氧化物酶、抗壞血酸氧化酶等，它們可以分解毒素，促進傷口愈合，抑制病原菌水解酶活性，從而抵抗病害的擴展。苯丙氨酸代謝途徑的產(chǎn)物如木質(zhì)素、香豆素、類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關(guān)鍵酶苯丙氨酸解氨酶 (phenylalanine ammonia lyase， PAL)的活性強弱可作為抗病性的重要生理指標。 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)境和營養(yǎng)狀況也是提高抗病能力的重要措施。 信號傳導途徑和調(diào)整植物防衛(wèi)反應(yīng)的示意圖。 二、抗蟲性 (一 )蟲害與抗蟲性的概念 世界上以作物為食的害蟲達幾萬種之多，其中萬余種可造成經(jīng)濟損失，嚴重危害的達千余 種。中國記載的水稻、棉花害蟲就有 300 余種，蘋果害蟲 160 種以上。因害蟲種類多、繁殖快、食量大，所以無論產(chǎn)量或質(zhì)量均遭受到巨大的損失，蟲害嚴重時其危害甚至超過病害及草害。 植食性昆蟲和寄主植物之間復雜的相互關(guān)系是在長期進化過程中形成的，這種關(guān)系可以分為兩個方面，即昆蟲的選擇寄主和植物對昆蟲的抗性。 在植物 — 昆蟲的相互作用中，植物用不同機制來避免、阻礙或限制昆蟲的侵害，或者通過快速再生來忍耐蟲害。植物具有的這些能力，被稱為植物的抗蟲性 (pest resistance)。 由于昆蟲可以將病毒傳入植物細胞而被認為是帶菌者。 根據(jù)田間觀察害蟲在植物上生存、發(fā)育和繁殖的相對情況，寄主植物對蟲害的反應(yīng)類型可分為如下情況： (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對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)為對某一害蟲表現(xiàn)高度敏感性，危害程度遠遠高于對其它植物或同一作物其它品種的平均危害。 對抗蟲性反應(yīng)有多種分類法，如物理的，化學的和營養(yǎng)的抗性，也可分為生態(tài)抗性和遺傳抗性兩大類。 (1)生
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