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壳聚糖抑制植物病害的机制

2021-10-09 09:55:21

2.1 壳聚糖诱导植物产生广谱抗性的机制

植物对病害的防卫反应是由许多植物可诱导基因控制的,外界刺激(如:病菌侵入或施用壳聚糖)可导致这些基因的表达,从而在细胞内合成各种防卫蛋白来实现对病害的抗性,这些防卫蛋白包括前边提到的PR蛋白、植物抗毒素、几丁质酶、壳聚糖酶、 l,3-葡聚糖酶和木质素等。Bronner等发现,壳聚糖在植物受病虫害侵入后,可在很短时间(1h)内富集于细胞核内,与DNA很强的亲和,并可改变DNA的结构。Wither等发现,当壳聚糖的侧链扭转后,能够进入DNA双螺旋结构与DNA骨架上的氧形成氢键,从而影响植物细胞的基因表达。这些研究均提示,壳聚糖诱导植物产生的对植物病害的广谱抗性,可能是其激活植物自身特定的防卫蛋白基因表达所致,但具体的机制还有待深入的探讨。

2.2 壳聚糖对植物病原菌直接抑 制作用的机制

壳聚糖对许多植物病原菌的生长都有很强的直接抑制作用。研究者认为,主要通过下面两种机制实现:(1)由于壳聚糖为甲壳素的多聚阳离子衍生物,所以它可与病原菌细胞表面的生物大分子带负电的侧链相互作用,形成聚合物,可影响病原菌进而抑制病原菌的生长;(2)壳聚糖还可直接进入病原菌的细胞核,与DNA结合通过影响病原菌的mRNA和蛋白质的合成来抑制其生长

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