植物抗毒素.doc

植物抗毒素植物抗毒素 (又称植保素 phytoalexins)是植物受到生物或非生物因子侵袭时在体内合成并积累的一类低分子量抗菌性物质病原物 、激发子等能诱导植物抗毒素的合成而抗氧化剂的加入则阻止植物抗毒素的生成 外加过氧化氢也可直接诱导植物抗毒素的积累植保素是植物受病原微生物侵染后产生的一系列相对分子量比较低的抗病原微生物的次生代谢物质, 其产生速度和积累的量与植物的抗病性有关. M u ller Bu rger 最早提出植保素的存在, 第一个被分离鉴定的植保素是异黄酮豌豆素.植保素多为一些有毒物质如棉酚, 其大量的积累能导致病原微生物的死亡或生理功能的紊乱. 如非蛋白氨基酸作为代谢拮抗物的作用. 目前关于植保素许多抗病机制还未见详细报道, 这也是次生代谢需发展的方向.植物抗毒素(Phytoalex in s) 是M u ller 和Bo rger 在研究马铃薯晚疫病菌致病性时发现如果先用致病性弱的生理小种(非亲和性菌种) 接种, 24小时后再用致病性强的小种(亲和性菌种)接种, 那么后接种的亲和性菌种不能寄生, 反之, 先用亲和性菌种接种则不会产生这种影响因此认为寄主并不是一开始就具备抗病性状, 而是由于用致病性弱的病菌接种之后, 诱导寄主产生的, 并且寄主组织能生成抗菌性物质并能够抑制第二次接种菌的生育, 这种抗菌物质就称为植物抗毒素。

铃木直治等(1985) 又作补充道植物抗毒素在健康植株中不存在,是植物受侵染后而产生的低分子抗微生物化合物, 一般出现在侵染部位附近, 在许多诱导产生抗性的植株中都发现植物抗毒素的积累, 大多数学者都认为植物抗毒素能抑制病斑扩大真菌、细菌、病毒及它们的代谢物、细胞壁多糖、糖蛋白、酶、丁几质、脂肪酸以及重金属杀菌剂、代谢抑制剂等非生物诱导剂均能诱导寄主产生植物抗毒素植物抗毒素在诱导抗病中的作用决定于它产生的速度和数量M u ller 和Bo rger认为无论抗病植物或感病植物, 其抗毒素的生成反应基本是相同的, 但生成速度却不同, Cru ick shank 的假说认为病原菌对寄主的感染能否建立, 取决于寄主产生植物抗毒素的多少和病原菌对植物抗毒素的感受性, 也就是说某些寄主品种的植物抗毒素的生成量少, 如果达不到对抗生理小种的抗菌浓度时则该品种就是感病的在林木诱导抗性方面, G. H. A. F. lo res 曾在1981 年研究发现由H yp oxy lon m amm a2tum 引起的杨树溃疡病, 病原菌侵染寄主后寄主体内产生了植物抗毒素, 对植物抗毒素研究比较系统的是榆树抗荷兰榆病 , 实验表明病菌的侵染诱导植物抗毒素曼森酮的积累, 这种积累与实生苗外层木质部维管变褐和病原菌蔓延速度降低有关, 荷兰榆抗病无性系曼森酮的积累比感病品种美国榆快而多。

Sek izaw a 等1990 年曾用稻瘟病菌处理水稻后, 抗病品种活性氧的释放和植保素的累积都高于感病品种 有关实验结果表明 ，过氧化氢产生体系或过氧化氢都能诱导马铃薯块茎体系植物抗毒素的产生过氧化氢可诱导大豆中大豆素的合成， OH-则参与大豆素的合成 ，而活性氧清除剂 、SOD 过氧化氢酶或毛地黄苷等可以有效地抑制植物抗毒素的合成 (傅爱根等 2000)现在研究鉴定的的植保素有二百多种，在十七种植物中都发现有植保素的存在主要的植保素有以下两类：（１）　类萜类植保素　　这类植保素主要从茄科的土豆和旋花科的甘薯中获得，典型的有甘薯酮、利希亭、辣椒素等甘薯感染长缘壳菌形成黑斑以后，体内类萜植保素含量增加，它们的含量与感染点距离有关，越是接近感染部位含量越多不同抗性的甘薯品种甘薯酮的积累量不同，抗性强的品种比抗性弱的品种要大得多马铃薯茎在感染马铃薯晚疫病后可分离得到利希亭，感染后 ２４ 小时侵染点浓度至少可达到 １００ ｇ/ｇ鲜重在抗病和感病块茎或叶柄组织中，利希亭的积累浓度和数量是不同的，抗性品种大于感性品种类萜植保素是通过乙酸甲羟戊酸途径来生物合成的（Ｌａｍｂ　和　Ｄｉｘｏｎ　１９９８）。

２）　类黄酮类植保素　　这类植保素主要是在豆科植物中，代表性的有豌豆素、菜豆素、大豆素、苜蓿素等菜豆在感染豆刺盘孢和立枯丝核菌后体内很快形成菜豆素用致病小种和非致病菌小种试验，发现致病病菌的刺激所诱导的大豆素的形成大于非致病菌，抗性强的品种比感染品种形成更多的大豆素（Ｉｔｏ　等　１９９７，Ｊｕｎｇｈａｎｎｓ　等　１９９８，　Ｌａｍｂ　和　Ｄｉｘｏｎ　１９９８）类黄酮植保素与木质素的生物合成过程都必须通过苯丙烷类代谢途径，苯丙氨酸解氨酶，肉桂酸 ４－羟化酶和 ４－香豆酸 ＣｏＡ 联结酶是苯丙氨烷类代谢途径中的关键酶。