2015年7月19日 星期日

植物的逆境生理(五) 病原微生物對植物的影響 (作物抗病免疫的生理基礎)

植物的逆境生理(五)  病原微生物對植物的影響 
(作物抗病免疫的生理基礎)


三、作物抗病免疫的生理基礎

(一)增強氧化酶活性
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,以抵抗病原微生物。凡是葉片呼吸旺盛、氧化酶活性高的馬鈴薯品種對晚疫病的抗性高,甘藍品種則對真菌病害的抵抗力較強,作物呼吸作用與抗病能力呈正相關。其原因是:

1.分解毒素病原體侵入物體後,會產生一些毒素,黃萎病產生多酚物質,枯萎病產生鐮刀菌酸,把細胞毒死。旺盛呼吸作用就是把這些毒素氧化分解為CO2和水或轉化為無毒物質。

2.促進傷口癒合有的病菌侵入作物體後,植株表面可能出現傷口。呼吸有促進傷口附近的木栓層形成的作用,傷口癒合快,把健康組織和受害部分隔開,不讓其發展。

3.抑制病原菌水解酶活性病原菌靠本身水解酶的作用,把寄主的有機物分解,供它本身生活需要。寄主呼吸旺盛,就抑制了病原菌水解酶活性,因而防止寄主體內有機物分解,病原菌得不到足夠的營養,病情擴展受到限制。

(二)產生抑制物質
1.原有的有毒物質植物本身含有一些物質對病菌有抑制作用,使病菌無法在寄主中生長。很早就已發現酚類化合物與抗病有明顯的相關(如圖8-10),例如原兒茶酸與兒茶酚對有色洋蔥鱗莖炭疽病菌的抑制,綠原酸對馬鈴薯的瘡痂病、晚疫病和黃萎病的抑制等,都取得比較可靠證明。凡是含這種酚類化合物多的植物或品種抗病性強,其作用機理不詳,但是酚類化合物的含量與多酚氧化酶活性是平衡的,通過多酚氧酶的氧化,酚被氧化為褐醌,褐醌對病菌有毒,或者醌類物質積聚在組織內形成了一層化學屏障,限制了病菌的生長。

2.植保素它是寄主被病菌侵入後產生的一類對病菌有毒的物質。最早發現的植保素是用非致病真菌接種後,在離體豆莢的內果皮組織中分離出來的,命名為豌豆素。不久又從四季豆中分離出一種具有殺菌能力的物質叫菜豆素,後來又從蘭科植物中分離出一種具有殺菌作用的植保素叫蘭酚(如圖8-11)。近二十年來,豆科、茄科以及禾本科等許多植物中都陸續分離和鑒定出一些具有殺菌作用的物質,但是否植物體記憶體在的所有能抑制病菌生長的物質都屬植保素範疇,尚有不同的理解。狹義的含義認為植保素僅限於因病原菌侵害寄主細胞所產生的具有抑制病菌生長的物質,而廣義的含義認為應包括所有與抗病有關的化學物質。

(三)促進組織壞死
有些病原菌只能寄生在活的細胞裡,死細胞裡就不能生存。抗病品種細胞與這類病原菌接觸時,很迅速地受侵染使細胞或組織壞死,病原菌沒有適宜的生長環境而死亡,病害就局限於某個範圍而不能發展,因此,組織壞死實際上是一種保護性反應。




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