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1、分子植物病理论文班级:植保1101姓名:陈曦学号：46植物几丁质酶综述摘要：本文综述了对几丁质酶的特性、功能及其在植物真菌病害防治中的应用。在此基础上，对几丁质酶在植物病害生物防治中的应用前景进行了展望。关键词：几丁质酶;生物防治;植物病害;应用几丁质酶广泛存在于各种植物、动物及微生物细胞和组织小，参与多种生理过程［1］。几丁质酶可以冇效降解几丁质,在自然界的物质循环屮起着不可替代的作用。几丁质是构成大多数真菌细胞壁的主要成分，在自然界屮存在数量巨大，它能在儿丁质酶系作用下被分解成N-乙酰氨基葡萄单糖(
2、NAG)o在环境保护、医一药、食品和基础生命科学研究中具有乜大的潜在应用价值［1］。在目前的研究中,将细菌及植物几丁质IW基因转入烟草、番茄、大豆、马铃薯、萬苣和甜菜等植物屮，获得的转基因植物高效表达几丁质晦的生物活性，可显著抵抗真菌病害［2］,此外将几丁质酶基I大I转入生防真菌中，也能显著提高生防真菌拮抗植物病害的能力［3］o1几丁质酶性质与特点□从1905年Bcncckc首次分离报导了几「质芽抱杆菌(Bacilluschitinovirous)能生产几「质酶以來，已发现了许多产几「质酶的微生物,包括
3、细菌、放线菌、真菌等，其中以SerratiumarcescensSiTrichodermaharzianum的儿丁质酶基因研究最多［4］。儿丁质酶可划分为内切儿丁质酶、外切儿丁质酶和壳二糖酶。依据酶反应的最终产物将儿丁质酶分为3类:一是内切儿丁质酶，该类酶可随意裂解儿丁质和儿丁质寡聚物并释放出可溶性低分子量混合物，(GlcNAc)2即双乙酰几丁二糖是主要成分;二是壳二糖酶，可从非还原端裂解几丁质和几丁质寡聚物((G1cNAc)n),释放的最终产物主要是(GlcNAc)2;三是P-N-乙酰氨基己糖昔酶，同
4、壳二糖酶一样可从非还原端裂解几丁质和几丁质寡聚物，释放N-乙酰葡糖胺单体(GlcNAc),它也是唯一可水解(GlcNAc)2的酶。几丁质酶具有以下特点:一是多样性，不同微生物所产生的几丁质酶的类别、组分、性质不尽相同，已发现的产生胞外几丁质酶的微生物约冇46屈70种。不同几丁质酶的最适温度、分子量、等电点、影响酶活性的金屈离子等均存在明显差界。二是诱导性，多数微生物只有在含有儿丁质等诱导物的培养基中才能产生儿丁质酶，也冇些微生物在没冇诱导物的情况下产生几丁质酶。几丁质、脱乙瞅几丁质、部分水解的几丁质均可
5、以诱导几丁质酶的产生，但几丁单糖(NAG)则不能。各种诱导物对不同微生物的诱导作用亦冇所不同，并且几丁质酶的诱导可被过量的可溶性代谢物所阻遏。三是分泌性，微生物所产的几丁质酶多是分泌型的，即在诱导物存在的条件下，微生物可以产生并向胞外分泌几丁质酶。该酶先在微生物的体外将儿丁质分解,生成儿丁单糖(NAG)或寡糖，然后这些糖再被微生物吸收和利用。几丁质酶的分子结构主要包括信号肽序列、几丁质酶催化区、几丁质结合区域、C端区域。其屮几丁质酶催化区(具2个高度保守区,Glu(E)和Asp(D)残基高度保守)、几丁
6、质结合区域(植物几丁质酶的几丁质结合区主要含有半胱氨酸残基,微生物几丁质酶的几丁质结合区主要含有色氨酸残基)催化区域相似的几丁质酶,它们的几丁质结合区域并不相类似，但是來源于同一菌株的酶的几丁质结合区域具有相似性,即与菌株的亲缘关系有联系［5］。2几丁质酶在植物病害生物防治中的作用微生物几丁质酶能够水解植物病原真菌细胞壁的成分几丁质，参与菌寄生菌对寄主真菌的侵染过程，消解寄主真菌细胞壁和杀死寄主真菌，从而获得营养。一般儿丁质酶只对真菌新牛细胞如芽管和菌丝顶端细胞壁具有破坏作用。大多数丝状真菌在生长过程中
7、，菌丝顶端同时合成儿丁质和13-1,3-葡聚糖，交联形成儿丁质、葡聚糖或其他多糖,菌丝顶端暴露的儿丁质链会被儿丁质酶所水解。微牛物儿丁质酶可通过分解几丁质來抑制真菌菌丝生长，使顶端细胞壁变薄，继而形成球状突起，最后细胞壁降解、原生质膜破裂;几丁质酶破坏菌丝端部生长，使真菌砲子萌发、芽管伸长和菌丝生长受阻,芽管和附着胞解体。几丁质酶酶解几丁质的产物几丁寡糖，具有抗菌、抑菌性能，可以宜接杀死病原真菌，还可以作为植物功能调节剂,促进植物生长发冇。几丁寡糖在调节植物细胞代谢活动、捉高植物防御能力等方而具冇很好的
8、作用，并且具冇较强的抑菌、抗菌作用，能够抑制病原物的侵入或扩展;特别是聚合度较高的几丁寡糖，能够阻碍病原物生长。儿丁寡糖可以作为植物功能调节剂，促进植物蛋白质合成，活化植物细胞，调节植物基因表达，刺激植物生长。几丁质酶作为激发子启动植物防御反应，使植物产生更多的防御蛋白，增强植物对病原物的抗性。几丁质酶在植物屮也许不是直接参与防御反应,而是通过水解侵入的真菌菌丝细胞壁产生信号因子，启动植物的防御反应,导致植物产生和积累抗病性物质。几丁寡糖可
