壳聚糖对植物细胞作用的早期研究完结版.doc

壳聚糖对植物细胞作用的早期研究摘要壳聚糖是甲壳素脱乙酰化后的产物，表现出抗真菌的特性，可视为植物抵抗真菌病原体的强效激发子在这方面的研究主要是由壳聚糖导致的在链引发上的早期研究为此本文给出了壳聚糖触发的在剂量依赖性方面含羞草活细胞膜的瞬态极化现象和相关的在枕组织培养基中触发的 pH 的短暂上升现象该化合物是通过质膜 H+-ATP 酶对质子流和酶在 250µg ml–1 时的催化活性的抑制作用来实现其作用机理的，通过应用质膜囊泡这种机理被具体化了结果壳聚糖改变了 H+介质的传导过程，尤其是它抑制了以 H+为共同模板的蔗糖和缬氨酸的吸收，同时还抑制了活细胞中由光引发的 H+/K+介质的膨胀反应目前的数据还允许在质膜水平上在限制细胞毒性的情况下应用接近 100 µg ml–1 的该化合物因此相对于一般抗菌剂的直接作用，壳聚糖作为强效激发子在植物病的控制上有更好的效果引言壳聚糖（β-1,4 氨基葡萄糖）是一种在许多真菌细胞壁中找到的甲壳素脱乙酰化的产物，根据以前的报告中的数据，该化合物具有两种功能：首先在给定的浓度下，它可以表现出抗真菌的性能，它可以抑制大量致病真菌（包括根病原体如 Fusarium oxysporum 和 Pithium phanidermatum）菌丝的生长，对孢子的萌发也有抑制作用；其次它作为一种有效的诱导剂可以提高植物对病原体的抗性。

作为在不同植物细胞中植保素合成的有效引发剂，它可以引发胼胝质的形成和小麦叶中的木质化反应，还可以蛋白酶抑制剂的产生迄今为止，只有壳聚糖的长期诱导作用被研究因此这项工作主要将注意力集中在可能由壳聚糖触发的细胞膜水平上的诱导行为为此，含羞草活细胞上的电跨膜电位的改性被监测在大多数情况下，一个激发子可以触发一个膜的快速去极化过程，这个过程是离子迁移的宏观可视化，即 Ca2+、H+ 的流入和 K+、Cl –的流出导致的离子通道的激活在这方面，通过测量枕组织培养基中变化的 pH 值和通过对质膜囊泡的作用的观察证明了壳聚糖活动主要是由于质膜 H+-ATP 酶的作用另外测量和观察过程还显示了在相对较高的浓度下，壳聚糖抑制了以 H+为模板的离子吸收过程和由 K+驱动的活细胞中的反应这些结果是根据化合物对细胞的毒性来讨论得出的原料和方法植物原料敏感植物（M 含羞草）和 Cassia fasciculata Michx.都被种植在每日灌溉和有机堆肥的土壤中，在温度为 27.5±0.5 °C 和相对湿度为 65±5%的温室中培养为了达到 16 小时光照，由荧光管来调节光照（光照波段位 400—700 nm，感光期为06.00–22.00 h）从而使植物顶端的光子流密度为 36 µmol m–2 s–1。

当这两种植物的展开叶片叶孔内径为 10 时刻被使用电生理测量电跨膜电位用经典的电生理学的方法通过微电极（尖端直径10 µg ml–1)影响下被抑制.在最大的抑制效果下, 50%的实验组中的壳聚糖浓度达到并超过了 100 µg ml–1.需要强调的是质子流比催化活性对壳聚糖更敏感,因为它在壳聚糖浓度为 10 µg ml–1 到 50 µg ml–1 时就会受到抑制在较高浓度下，测量已不再可能，表明 PMVs 被破坏这一假设是通过电子显微镜进行验证的图 2.在含羞草枕组织水浴中由壳聚糖浓度变化导致的 pH 变化的代表性时间曲线实验至少在相同条件下重复三次表 2 不同浓度度壳聚糖对用 OD 的变化测量的质子流和在含羞草枕组织纯化得到的PMVs 中钒敏感 ATP 酶的作用壳聚糖 (µg ml –1) OD 变化 钒敏感 ATP 酶活性(unit mg prot–1 min–1) (nmol Pi mg prot–1 min–1)Control 0.42±0.07 (16) 323±33 (10)10 0.31±0.06 (6) [26] 314±21 (10) [3]25 0.17±0.07 (12) [60] 305±25 (10) [6]50 0.11±0.06 (12) [74] 255±36 (10) [21]100 ND 185±31 (10) [41]250 ND 166±24 (10) [49]500 ND 156±31 (10) [52]。