中文摘要 I 學校編號 圖書分類號 學 號 密 級 全日制學術(shù)學位研究生碩士學位論文 青枯雷爾氏菌生理生 化特性及胞外蛋白多態(tài)性研究 of *（作者姓名） 學 科 專 業(yè)： 研 究 方 向： 指 導 教 師： 申請學位級別： 論文提交 日期 ： 2014 年 月 日 論 文 評 閱 人 ： 論文答辯日期 ： 2014 年 月 日 答辯委員會主席： 學位授予單位 ： 福建師范大學 學位授予日期 ： 2014 年 月 日 文摘要 本研究以不同致病性及誘變后的青枯雷爾氏菌菌株為供試菌株，采用發(fā)酵培養(yǎng)法，研究了青枯雷爾氏菌的培養(yǎng)特性、保存特性 等生理生化特性 以及其胞外毒素蛋白生物活性的影響因素。采用 膠電泳并運用 件分析了青枯雷 爾氏菌胞外蛋白的多態(tài)性，為從蛋白質(zhì)的角度進一步研究作物青枯病疫苗、開發(fā)新型無污染、高效率的生態(tài)農(nóng)藥奠定理論基礎(chǔ)。不同致病性青枯雷爾氏菌培養(yǎng)過程中 隨培養(yǎng)時間先上升后下降， 在整個發(fā)酵周期中呈下降趨勢，及菌體濃度先上升在穩(wěn)定而后下降，反應了不同致病性青枯雷爾氏菌培養(yǎng)特性的多態(tài)性。無致病性青枯雷爾氏菌 為植物疫苗工程菌，在鹽濃度為 2% 8 時能保存較長時間，致病性及其生物仿效果保持相對恒定。青枯雷爾氏菌菌毒素蛋白具有一定的生物活性，可使番茄幼苗發(fā)病，對高溫和紫外線較 為敏感，接種方式對其生物活性的發(fā)揮也有一定影響。青枯雷爾氏菌胞外蛋白種類和含量呈現(xiàn)較高多態(tài)性，主要集中在 變和 入誘變菌株胞外蛋白具有明顯的多態(tài)性。強致病性青枯雷爾氏菌胞外蛋白含量較弱致病性高，其中強致病性青枯雷爾氏菌胞外蛋白含量較多者主要分布在 下，而弱致病性則主要分布在 上。根據(jù)青枯雷爾氏菌胞外蛋白條帶相似性構(gòu)建的系統(tǒng)樹也反應出不同致病性青枯雷爾氏菌菌株之間的相關(guān)性，進而反應出其胞外蛋白的多態(tài)性特征。本研究以不同致病性青枯雷爾氏菌為出發(fā) 點，著手胞外蛋白多態(tài)性研究，為從功能蛋白的角度防治青枯病提供新的思路和方法。 關(guān)鍵詞： 青枯雷爾氏菌， 生化 特性，胞外蛋白，生物活性，多態(tài)性 he of of it of of on of D of pH on in of of on pH on it a in a of 2% pH 68). a to a on on a in 0Co n5 on 44to of we to of in of 文文摘 V 中文文摘 青枯病是由青枯雷爾氏菌（ 起的一種 在 世界 范圍內(nèi)廣泛傳播的 土傳細菌性病害， 1880年首次發(fā)現(xiàn)于美國北卡羅來納州格蘭維爾。該病原有著廣泛的寄主范圍及地理分布，廣泛分布于熱帶、亞熱帶及溫帶地區(qū)， 可 通過土壤進行傳播， 給作物生產(chǎn)帶來巨大經(jīng)濟損失 。 為了防止青枯病的發(fā)生，降低損失，大多采取輪作方式，然而由于收到其生產(chǎn)周期的限制，此法越來越不適應現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要。 化學藥物防治雖然在短期內(nèi)效果顯著，但由于其長期使用能使作物產(chǎn)生抗藥性及環(huán)境污染嚴重的弊端，不能作為青枯病防治的主要手段。 青枯雷爾氏菌菌系復雜，寄主廣泛，除危害番茄外，還可侵染包括煙草、花生、香蕉等在內(nèi)的 50多個科、 400多種植物， 因此急需探究一種新的安全高效 且對環(huán)境友好的方法進行生物防治。 本研究主要以福建省農(nóng)科院農(nóng)業(yè)生物資源所微生物研究中心 保存 的 不同致病性青枯雷爾氏菌 及經(jīng)過 60誘變后的青枯雷爾氏菌菌株 為研究對象 ，通過 發(fā)酵培養(yǎng)， 探明 青枯雷爾氏菌的培養(yǎng) 多態(tài)性特征 、保存特性及其生物活性 物質(zhì)的 影響因素；采用 膠電泳 分析了青枯雷爾氏菌胞外蛋白的多態(tài)性 并 運用 件 構(gòu)建系統(tǒng)樹， 為從蛋白質(zhì)的角度進一步研究作物青枯病 疫苗 、開發(fā)新型無污染、高效率的生態(tài)農(nóng)藥奠定理論基礎(chǔ)。主要研究 內(nèi)容及 結(jié)論如下： 1、 對 本實驗保存的強致病性青枯雷爾氏菌 菌株 弱 強致病性青枯雷爾氏菌 菌株 行發(fā)酵培養(yǎng)， 跟蹤記錄其生長繁殖過程中 、 及菌體數(shù)變化，結(jié)果表明：強致病性青枯雷爾氏菌菌株 長周期可分為四個階段，分別為適應期（ 08 h）、對數(shù)期（ 16 h）、穩(wěn)定期（ 32h）和消亡期（ 96120 h）；弱致病性青枯雷爾氏菌菌株 發(fā)酵液中的生長周期與強致病性菌株呈現(xiàn)類似周期。菌體數(shù)與 呈正相關(guān)，且差異極顯著；菌體數(shù)與 呈負相關(guān)，差異不顯著； 與 呈負相關(guān)，差異極顯著。 青枯雷爾氏菌強致病性菌株 致病性菌株 發(fā)酵培養(yǎng)過程中，隨著時間的推移， 略有降低，但總體變化不大；發(fā)酵液 變化隨培養(yǎng)時間變化呈指數(shù)型變化。 2、 研究 植物疫苗菌株 保存 特性 ， 分析鹽濃 度和 植物疫苗制劑保存特性的影響及保存過程菌株致病性的動態(tài)變化， 有助于拓展其適用的廣度和深度，為 尋找植物疫苗制劑的最佳保存條件提供依據(jù)。 當氯化鈉濃度在 2% 8 時，發(fā)酵液中菌體數(shù)相對穩(wěn)定，其他條件下菌體數(shù)變化不穩(wěn)定。以上時，菌株無法生長，可能是細胞外滲透壓過高致使細胞失水死亡。此外，植物疫苗菌株 強酸（ 小于 4）或強堿（ 于 10）條件下不能增長 。因此，可將鹽濃度 2% 3%， 6為 植物疫苗菌株 懸劑保存 的參考條件。 、 本研究對 強致病性 番茄青枯病原菌 外活性物質(zhì)即毒素蛋白 進行提取 ，并研究溫度 和紫外線 對其致病性的影響 ，采用病情指數(shù)顯示其在不同條件下的生物活性， 結(jié)果表明： 提取的毒素物質(zhì)具有一定生物活性， 采取剪葉法處理 可使番茄幼苗發(fā)病，毒素 蛋白 的生物活性對 高溫 和紫外線都 較為 敏感 。 當 其 置 于 20 、50 、 80 和 100 水浴中 0.5 h 時之后，細菌毒素的生物活性降低，與對照相比，其對番茄青枯病病情指數(shù)分別減少了 100%。當 溫度達到 100 時，其生物活性完全喪失 。毒素蛋白在 超過 0.5 h 的紫外照射時，其 生物活性 幾乎 喪失 ，且 各紫外處理組番茄幼苗病情指數(shù)在 5%顯著水平和 1%極顯著水平上均無 顯著 差異。 4、 不同致病性青枯雷爾氏菌胞外蛋白 的種類和含量各不相同， 運用 其進行凝膠電泳并作相關(guān)分析 。結(jié)果表明： 強、弱致病性青枯雷爾氏菌分泌的胞外蛋白具有不同多態(tài)性差異， 大概含有 10 種胞外蛋白，主分子量要集中在2097 鈷 變和 入均可影響青枯雷爾氏菌胞外蛋白分泌。強致病性青枯雷爾氏菌胞外蛋白含量較弱致病性高， 誘變后的菌株胞外蛋白較原始菌株種類變化不 明顯，但含量差異顯著，總體濃度較低。 本研究為從蛋白的角度闡明其致病機理及開發(fā)蛋白類新型生物農(nóng)藥提供 了 理論基礎(chǔ)。 5、 本研究 運用 外 蛋白進行分析并根據(jù)其電泳條帶相似度構(gòu)建系統(tǒng)樹。 結(jié)果表明 ： 青枯雷爾氏菌胞外蛋白種類和含量呈現(xiàn)較高多態(tài)性，強致病性菌株胞外蛋白分泌較多， 分子量大小 主要在 弱致病性青枯雷爾氏菌胞外蛋白分泌主要在 外， 根據(jù)各條帶相似性構(gòu)建的系統(tǒng)樹 可以看 出不同致病性青枯雷爾氏菌菌株之間的相關(guān)性 ， 反應了不同致病性青枯 雷爾氏菌的生理生化特性及其胞外蛋白的多態(tài)性。 目錄 錄 中文摘要 . . 文文摘 . V 目錄 . 一章 緒論 . 11 1、作物青枯病及其病原菌的致病機理 . 11 枯病的發(fā)生與危害 . 11 物青枯病的發(fā)生特點及流行規(guī)律 . 11 枯雷爾氏菌致病機理 . 11 枯雷爾氏菌致病性與質(zhì)粒的關(guān)系 . 12 2、青枯雷爾氏菌的多態(tài)性 . 12 枯雷爾氏菌在植株體內(nèi)分布及侵染多態(tài)性 . 12 物免疫系統(tǒng)多態(tài)性 . 13 3、青枯雷爾氏菌胞外蛋白的研究及其應用前景 . 15 4、本研究的目的及意義 . 15 第二章 青枯雷爾氏菌培養(yǎng)特性多態(tài)性 . 17 1、試驗材料 . 17 2、試驗方法 . 17 懸液 的制備 . 17 養(yǎng)過程中強弱致病性菌株菌體數(shù)的測定 . 17 養(yǎng)過程中強弱致病性菌株發(fā)酵液 的變化 . 18 養(yǎng)過程中強弱致病性菌株發(fā)酵液 的變化 . 18 據(jù)處理 . 18 3、結(jié)果與分析 . 18 枯雷爾氏菌強、弱致病性 菌株發(fā)酵參數(shù)分析 . 18 枯雷爾氏菌強、弱致病性菌株培養(yǎng)過程中菌體數(shù)變化 . 21 枯雷爾氏菌強、弱致病性菌株培養(yǎng)過程中 變化 . 22 4、討論 . 23 第三章 青枯病植物疫苗膠懸劑保存特性研究 . 25 、試驗材料 . 25 2、試驗方法 . 25 物疫苗菌株 發(fā)酵及膠懸劑制備 . 25 濃度對植物疫苗菌株 懸劑保存特性的影響 . 25 2.3 對植物疫苗菌株 懸劑保存特性的影響 . 26 存對植物疫苗菌株 株致病性及對番茄青枯病防效的變化 . 26 據(jù)分析 . 26 3、結(jié)果與分析 . 26 濃度對植物疫苗菌株 懸劑保存特性的影響 . 26 3.2 對植物疫苗菌株 懸劑保存特性的影響 . 27 物疫苗菌株 懸劑保存過程相關(guān)參數(shù)分析 . 28 物疫苗膠懸劑保存過程菌株 病性及對番茄青枯病防效的變化 28 4、討論 . 29 第四章 青枯雷爾氏菌細菌毒素蛋白生物活性的影響因子分析 . 31 1、試驗材料 . 31 2、試驗方法 . 31 茄青枯雷爾氏菌毒素的生物活性測定 . 32 3、結(jié)果與分析 . 32 種方式對青枯雷爾氏菌細菌毒素生物活性的 影響 . 32 種濃度對青枯雷爾氏菌細菌毒素生物活性的影響 . 33 度對青枯雷爾氏菌細菌毒素的影響 . 34 外線對青枯雷爾氏菌細菌毒素的影響 . 35 4、討論 . 36 第五章 青枯雷爾氏菌胞外蛋白多態(tài)性分析 . 39 1、試驗材料 . 39 2、試驗方法 . 41 枯雷爾氏菌發(fā)酵培養(yǎng) . 41 枯雷爾氏菌胞外蛋白電泳 . 41 枯雷爾氏菌胞外蛋白含差異性 . 42 枯雷爾氏菌胞外蛋白含量檢測 . 42 、結(jié)果與分析 . 43 枯雷爾氏菌胞外蛋白電泳圖譜 . 43 枯雷爾氏菌胞外蛋白含量檢測 . 45 4、討論 . 46 第六章 青枯雷爾氏菌胞外蛋白組分分析 . 47 1、試驗材料 . 47 2、試驗方法 . 47 枯雷爾氏菌發(fā)酵培養(yǎng)及胞外蛋白凝膠電泳 . 47 用 件對凝膠電泳圖片進行分析 . 48 建系統(tǒng)樹 . 48 3、結(jié)果與分析 . 48 枯雷爾氏菌胞外蛋白凝膠電泳圖片背景消除 . 48 同電泳條帶強度分析 . 49 統(tǒng)樹 . 52 4、討論 . 54 第七章 結(jié)論與展望 . 55 1、結(jié)論 . 55 2、展望 . 56 參考文獻 . 57 第二緒論 11 第一章 緒論 1、作物青枯病及其 病原菌的致病機理 枯病的發(fā)生與危害 青枯病是由青枯雷爾氏菌（ 起的一種世界性的土傳細菌性病害 1， 1880 年首次發(fā)現(xiàn)于美國北卡羅來納州格蘭維爾。該病原有著廣泛的寄主范圍及地理分布，廣泛分布于熱帶、亞熱帶及溫帶地區(qū)，給作物生產(chǎn)帶來巨大經(jīng)濟損失，對我國南方各省市茄科作物造成的危害尤為嚴重。 系復雜，寄主廣泛，除危害番茄外，還可侵染包括煙草、花生、香蕉等在內(nèi)的 50 多個科、400 多種植物 2其中馬鈴薯、番茄、煙草等茄科作物受害最為嚴重 5。 物青枯病的發(fā)生特點及流行規(guī)律 青枯病是茄科作物上重要的細菌病害，其發(fā)生流行因素較為復雜，在 我國河南、山東、江蘇、云南、廣西、湖南、廣東、福建等省普遍發(fā)生，華南地區(qū)尤為嚴重。青枯雷爾氏菌的發(fā)生因素十分復雜，與氣候、土壤、栽培和生物等因素有關(guān)，各因素之間存在著相互作用，一個原來為青枯雷爾氏菌發(fā)生的主導因素，因其他因素的影響可以轉(zhuǎn)化為次要因素。發(fā)生因素的多態(tài)性，使得青枯雷爾氏菌表現(xiàn)出發(fā)生危害不確定性。 近年來，在一些些茄科作物主產(chǎn)地區(qū)，青枯病不斷擴展蔓延危害尤為嚴重，一般發(fā)病率在 20%40 %。青枯病的病菌主要隨殘株在土壤中過冬，能存活數(shù)年，高溫（ 30 C）、高濕（ 90%）、多雨是誘使青枯病發(fā)生和 流行的主要因素，尤其是雨后轉(zhuǎn)晴，太陽暴曬，土溫升高，氣溫達 3037 ，最有利于青枯病流行。發(fā)病后，在苗的胚軸和莖中部的青枯雷爾氏菌含菌量高達 1091010 g6染病植株比健株稍矮，葉色較淡，在高溫晴朗的白天病株嫩莖和葉片自上而下萎垂，夜間尚可恢復，經(jīng) 34 天或更短時間全株莖葉萎蔫枯死，但病株在短期內(nèi)仍保持青綠顏色，葉片也不脫落。橫切病株莖部可見維管束變褐，用手擠壓有污白色菌膿從切口處溢出，這是體內(nèi)寄生的病原細菌溢膿。田間可以用這種方法快速診斷青枯病。青枯病是一種較難防治的病害，目前宜 采取選用抗病品種，加強栽培控病措施為主，適當結(jié)合施藥的綜合防治措施。當然，各國科學家也正在努力研制新型高效的植物疫苗，以期減少或徹底解決作物青枯病的危害。 枯雷爾氏菌致病機理 青枯菌的致病機制十分復雜，主要的致病因子是胞外多糖（ 細胞壁分解酶（主要是果膠質(zhì)酶和纖維素酶）、 型 泌系統(tǒng)產(chǎn)物，其中胞外多糖的作用尤為突出，在保護細菌、促進細菌的移動與定殖及堵塞和破壞寄主導管等方面起著重要作用 10為此，日本科學工作者研究了這種胞外多糖的組成以及它與致病性的關(guān)系，第一章 緒論 12 發(fā)現(xiàn)這種多糖是一種 混合物一主要由 N 22和少量鼠李糖、葡萄糖以及某些簡單膚所組成，盡管其化學性質(zhì)還不清楚，但認為這種胞外多糖與毒力有關(guān)系 ( 等 )，這是因為它阻滯寄主植物維管束組織，導致水分輸導的困難。而上述致病因子的協(xié)調(diào)作用由 3統(tǒng)控制， 3 羥基棕櫚酸甲基酯信號水平隨細菌密度變化而變化，以 節(jié)基因的啟動和轉(zhuǎn)錄為核心，自動而精密地調(diào)節(jié)青枯菌中有關(guān)致病基因的表達和關(guān)閉，并由此控制細菌的生長狀態(tài) 13。然而，另一些科學工作者則認為青枯雷爾 氏菌的致病基因在質(zhì)體上，且在培養(yǎng)過程中致病性（如番茄青枯菌）容易喪失 14再加上其數(shù)量有限，因此給分離研究工作帶來了極大的困難。青枯菌還可分泌多種細胞壁降解酶（如纖維素酶類和果膠酶類），可能在病菌侵入植物體內(nèi)時起作用 17。 枯雷爾氏菌致病性與質(zhì)粒的關(guān)系 中國農(nóng)業(yè)科學院分子生物研究室除了從寄主青枯菌獲得大質(zhì)體外（ 60120106d），還獲得小質(zhì)體（ 60120105d） (謝道聽等 )。他們檢測了中國的 14 種寄主植物的 51 個野生型青枯菌內(nèi)生質(zhì)體，并對其中 20 個野生型（毒力 株）和20 個突變型（非毒力株）進行了比較研究，發(fā)現(xiàn)其中 14 株野生型和 10 株突變型菌株均含分子量大小相同的有 12 個質(zhì)粒；其中有些菌株（野生型或突變型）不存在質(zhì)粒；有些野生型毒力株不含質(zhì)粒，而其衍生突變型無毒力株則出現(xiàn)質(zhì)粒。前兩種情況表明，致病性與質(zhì)粒沒有必然聯(lián)系，而最后一種情況，致病性的喪失伴隨著大質(zhì)粒的出現(xiàn)，看來，質(zhì)粒的形成與致病性無關(guān)系，這種現(xiàn)象不排除致病基因是從染色體上躍跳的結(jié)果。 2、 青枯雷爾氏菌 的 多態(tài)性 枯雷爾氏菌在植株體內(nèi)分布及侵染多態(tài)性 枯雷爾氏菌在番茄植株體內(nèi)的分布 特 性 青枯雷爾氏菌存在于番茄病株不同部位的組織中，在其根、莖、葉各組織中均能檢測到青枯雷爾氏菌的存在，說明其分布的廣泛性。而不同組織結(jié)構(gòu)中，其分布含量也略有差別，對于番茄病株來說，一般莖頂部含菌量最多，向下沿根部方向逐漸降低。 青枯雷爾氏菌從番茄根部浸入番茄植株，而后在根部組織繁殖，進而沿著植株的維管束逐漸向莖部、葉部蔓延擴散，最終致使全株 萎蔫。不同部位侵染的青枯雷爾氏菌致病力有強弱之分，直接關(guān)系到番茄植株病害發(fā)展的進程。 研究結(jié)果表明，當番茄組織內(nèi)的含菌量達到 106g 以上時，番茄苗 就會出現(xiàn)全株萎蔫癥狀 18 。番茄青枯雷爾氏菌在植株體內(nèi)的分布并非越靠近侵染點越高，在病株中分離結(jié)果表明，越靠近頂部組織其含菌量越高，這種分布的多態(tài)性為番茄青枯雷爾氏菌侵染后植株頂部優(yōu)先 萎蔫提供了依據(jù)。在不同品種的番茄植株體內(nèi)，請枯雷爾氏的侵染效率有所不同，由此反應了青枯雷爾氏菌在番茄體內(nèi)分布的多態(tài)性 19 枯雷爾氏菌在煙草植株體內(nèi)的分布 特性 緒論 13 青枯雷爾氏菌感染煙草后，致使煙草植株出現(xiàn)類似番茄的整株萎蔫癥狀，嚴重影響了煙草產(chǎn)量。而帶病菌的煙田土壤極易引發(fā)感染，因此成為煙草青枯病發(fā)生的 主要因素 21。有關(guān)青枯雷爾氏菌在煙草植株體內(nèi)的分布研究尚未見報道，但其在不同組織內(nèi)的分布呈現(xiàn)明顯差異，其含菌量相差較大且多為致病性較強的病菌。侵染后的煙草植株，在莖中部組織的含菌量類似于番茄青枯病侵染特性，均高于莖基部和頂部組織。 青枯雷爾氏菌在煙草植株體內(nèi)的分布具有較高的多態(tài)性。煙草的品種以及青枯雷爾氏菌致病性的強弱直接關(guān)系到煙草青枯病的發(fā)生程度。青枯雷爾氏菌對煙草的致病性產(chǎn)生不同分化 22同樣，不同煙草品種對青枯雷爾氏菌也存在這抗病性的差異25 。研究青枯雷爾氏菌在煙草植株體內(nèi)的分布， 是研究煙草抗病性的必要前提，目前簡單易行的是通過田間適時取樣來研究青枯雷爾氏菌在煙草病株體內(nèi)不同部位不同組織內(nèi)的分布情況及其致病性情況。 枯雷爾氏菌在茄子植株體內(nèi)的分布 特性 茄子植株被青枯病病原菌感染后，按發(fā)病進程的不同，一般可將病株分為發(fā)病初期、中期和末期三大類。初期葉片出現(xiàn)綠色斑點，中期部分葉片開始出現(xiàn)萎蔫，末期，則全株萎蔫，直至死亡。不同品種的茄子對青枯病抗性也同樣存在的明顯差異 26。 健康植株和病株以及病株的不同組織部位、不同發(fā)病時期體內(nèi)青枯雷爾氏菌的含菌量分布有很大差異，體現(xiàn)了茄 子植株體內(nèi)青枯雷爾氏菌分布的多態(tài)性。此外，青枯雷爾氏菌在花生、辣椒、姜等植株體內(nèi)的分布及侵染也存在著一定的多態(tài)性特點 27 物免疫系統(tǒng)多態(tài)性 物免疫系統(tǒng)機理 在長期的進化過程中，植物也像動物一樣逐步發(fā)展了自身以抵制病害。當受到外界刺激時，某些小分子誘導子可與內(nèi)源性分子一起協(xié)同調(diào)節(jié)和誘導植物免疫系統(tǒng)發(fā)生反應。為此此，針對植物 “免疫系統(tǒng) ”開發(fā)植物疫苗是新農(nóng)藥創(chuàng)新研究中的一種新思路和新方法 30。探清植物信號傳遞系統(tǒng)以及免疫系統(tǒng)相關(guān)調(diào)控基因，可以為研制抗病、抗寒、耐酸、耐堿等優(yōu) 良品種以及轉(zhuǎn)基因農(nóng)業(yè)奠定理論基礎(chǔ)和科學依據(jù)。實際生產(chǎn)中出現(xiàn)的一些問題，也可以通過對植物免疫系統(tǒng)機理的研究而得以解決。 植物免疫系統(tǒng)的安全哨 白基因，為不用農(nóng)藥控制農(nóng)作物病蟲害帶來新的希望。 以比作為植物的預警雷達， 美國康乃爾大學 物研究所（ 植物免疫系統(tǒng)的研究中發(fā)現(xiàn)了水楊酸結(jié)合蛋白 2（ 因。這一發(fā)現(xiàn)推進了邁向植物自身天然抵御病蟲害、減少農(nóng)藥需求的步伐。研究表明， 白基因能及早發(fā)現(xiàn)險情并及時向植物免疫系統(tǒng)傳遞抵御外敵的信號，在植物 “免疫系統(tǒng) ”信號轉(zhuǎn)導過程中發(fā)揮重大作用。當植物發(fā)生病害時，它會向其他未感染部分轉(zhuǎn)導遇襲信號，致使整株植物加強防衛(wèi)，不僅對已攻入的病原體，同時也對其他細菌、真菌和病毒的病原體表現(xiàn)出持久的廣譜抵抗力。 物免疫系統(tǒng)防御 第一章 緒論 14 克萊希格小組于 1997 年在植物體內(nèi)發(fā)現(xiàn) 白，在今后的 5 年時間里對其提純并著手克隆 白的基因、破譯其遺傳密碼，從基因水平上研究 白在抵御病蟲害的機制方面的作用 31結(jié)果發(fā)現(xiàn)，類似于動物免疫系統(tǒng)，植物也有類似的防御機制 當細胞被感染或發(fā)生變異可能變?yōu)?癌細胞時，細胞就會經(jīng)歷程序性死亡，犧牲個體以保全整體，我們稱其為 “丟車保帥 ”?？茖W家們在發(fā)現(xiàn)這些機理后就可以著手研究利用植物自身的防范機制來抵御病蟲害的新技術(shù)，從而增強植物轉(zhuǎn)導御敵信號的能力，主要靠自身免疫 提高天然防御能力 。 此外，研究小組還提出兩種可能的生物防病戰(zhàn)略：第一，從基因改造入手，提高農(nóng)作物產(chǎn)生植物荷爾蒙以及轉(zhuǎn)導防御信號的化合物的能力；第二，開發(fā)制造能夠模擬這些功能的類似化合物，幫助植物預防病蟲害。就其本質(zhì)來說，他們都是通過提高植物自身的天然防御能力從而達到防御的效果。此種防御既能能避免污染環(huán)境， 使病原微生物防不勝防，又能避免其產(chǎn)生 “抗藥性 ”?？巳R希格指出，病原體的入侵標志著一場持久戰(zhàn)的開始，如果植物能夠及時識別入侵之敵，并及時激活自身 “免疫系統(tǒng) ”來防御入侵，那么將極少發(fā)生病害。人類對植物 “免疫系統(tǒng) ”探究、了解得越多，就越能夠在不使用農(nóng)藥的前提下，更有效地幫助農(nóng)作物贏得最終勝利。 物免疫系統(tǒng)應用 自然環(huán)境中，很多植物病原菌嚴重地損害植物的生長和繁殖，在植物與病原體共同進化的過程中，逐漸形成了一系列復雜高效的保護機制來抵制病原菌的侵染。 植物一生面臨著非常復雜和嚴峻的生存環(huán)境，長期受到真菌 、細菌和病毒的侵襲。經(jīng)過漫長進化，從而逐漸形成了一系列復雜的主動適應機制，我們稱之為植物 “免疫系統(tǒng) ”。植物同動物一樣，有了免疫系統(tǒng)之后，遇到病原菌入侵，即可引發(fā)免疫反應，使植物對病蟲害產(chǎn)生抗性。利用植物的免疫性防治病蟲害、開發(fā)新農(nóng)藥是當前植物病蟲害生物防治研究中的一個新的緊迫性課題。 目前以寡糖類活性低聚糖 為重點的生物工程正逐步成為生物資源研究利用的熱點。陜西美辰生物科技股份有限公司先后與西北大學化工學院、西北農(nóng)林科技大學植物保護學院合作，在中國工程院院士李振歧教授的主持下，成功地從陜西美辰生物水蘇糖原材料 中提取含有具誘導抗性的植物活性低聚糖，從而為防治小麥條銹病開辟了新的途徑。所謂的生