植物诱导抗病性探究进展及其应用前景.doc

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1、植物诱导抗病性探究进展及其应用前景摘要诱导抗病性以其作用效果明显，具有广谱性以及对环境安全的优点已成为植物病害防治的新手段，受到人们的广泛关注。对植物诱导抗病性的发展历史及一般理论，诱导抗病性的种类、特点，以及植物诱导抗病性的机制进行了论述，概括指出当前诱导抗病性研究和生产中存在的问题，展望了应用前景。关键词植物；诱导抗病性；诱导机制；特点中图分类号S432.2文献标识码A文章编号1004—8421(2012)02—175—03植物生长在自然环境中不断面临着各种侵染，在长期进化过程中形成发展了一系列防御机制，其中诱导抗性是植物重要的抗病机制之一。病害

2、是农作物的头号杀手，有效地实施病虫害的预测预防是提高农作物产量品质的重要途径。在农业生产上，通常采用喷施化学农药的方法来控制植物病害的发生与为害，但由于存在农药的残留以及对人、畜的较大危害，因此食品安全的隐患存在已不容忽视，寻找一种高效无害的病害防治手段是今后农作物病害防治研究和发展的方向；诱导抗病性是基于对作物多种刺激反应的观察、植物免疫特性的揭示和植物免疫系统论建立基础上发展起来的，近代病理学研究表明：无论植物的抗病或感病品种，都存在着潜在的抗病基因，经适当的诱导，基因的抗性可以通过免疫系统的反应表达出来，从而使植物获得对病原物的抗性。1植物诱导

3、抗病性的概念及其研究进展1.1植物诱导抗病性的概念1982年Kuc指出植物诱导抗病性是指经外界因子诱导后，植物体内产生的对有害病原菌的抗性现象，Kloeppert将诱导抗病性定义为“由生物或非生物因子激活的、依赖于寄主植物的物理或化学屏障的活化抗性过程”。诱导抗病性有2类：一类是局部抗病性或称过敏性反应(Hypersensitiveresponse,HR),指在被诱导的部位直接产生抗病性的现象；另一类是系统抗病性(Systemicacqu^eclre—sistance,SAR)指植物体经局部诱导后在非诱导部位产生抗病性的现象。利用物理的、化学的或生物

4、的方法，预先处理植物，将会改变病害反应，使原来的感病反应产生局部的或系统的抗性，这一现象就是现在一般意义上所理解的诱导抗病性，又称获得免疫性。1.2植物诱导抗病性的研究进展诱导抗病性发现于20世纪初，1909年Bernaral在兰科组织上接种根腐病菌(Rhi一zoctoniarepens)弱毒系，而使鳞茎免受强毒株侵染;S.Beau一verie将不能侵染秋海棠的Botrytiscinerea的弱菌系加到种有幼秋海棠的土壤上，而使海棠免受B.cinerea强毒系的侵染等，初期研究进展甚缓。至20世纪30、40年代，植物交叉保护、植保素理论的创立，支持和

5、推动了诱导抗病性研究的发展。20世纪50年代后，诱导成功试验报道更多，相继报道出细菌、真菌、病毒为诱导剂，诱导涉及植物种类越来越多，特别是一些学者用真菌、细菌、病毒等对瓜类处理，使之在整个生长期中获得整体免疫，从而兴起抗病诱导研究热潮。20世纪70年代，一些学者用真菌、细菌、病毒等对瓜类作物进行免疫处理，得到了免疫植株。20世纪80年代以来，诱导抗性被认为是发掘植物内在抗性机制的一种新的病害治理对策。研究者利用多种研究手段，对诱导抗性导致的病原一寄主互作的胁迫作用、诱导抗性的信号传递、病程相关蛋白的产生及其他生化反应等方面进行了系统的探讨。在黄瓜炭疽

6、病菌诱导的黄瓜叶片中发现了免疫信息物质一一免疫蛋白；在受VA菌根菌诱导的棉花植株体内分离到了病程相关蛋白；对于各种生物多聚体（植保素、木质素、寄主防御酶系）在植物体内的产生、降解及其在诱导抗性中的作用，进行了广泛深入的研究。为使诱导抗性应用于生产实践，很多学者对诱导因子进行了深入研究，筛选出了许多有效的诱导因子，用于处理植物的器官和种子，使植物获得诱导抗性。目前诱导抗病性研究已在烟草、黄瓜、西瓜、甜菜、菜豆、马铃薯、小麦、水稻、苹果、番茄等多种作物上获得成功，发掘出一系列有效的生物、非生物诱导因子。据Kuc等的研究表明，黄瓜局部接种烟草坏死病毒(To

7、bacconecrosisvirus,TNV)、细菌性角斑病菌(Pseudomonaslanchrymans)或瓜类炭疽病菌(Celletotrichumlagenarium)均可诱导植株在几天内产生广谱系统抗性。Biles等用黄瓜尖镰胞(Fusariumoxyspo一rumf.sp.cucumerinum)无毒小种对镰胞萎蔦病具有不同抗性的西瓜接种，诱导产生了其对炭疽菌的局部和系统抗性。用0.lg/kg的乙酰水杨酸处理烟草，发现其产生对霜霉病和烟草花叶病毒病的抗性oAnfoka等用烟草坏死病毒预接种番茄诱导了对黄瓜花叶病毒(Cucumbermosa

8、icvirus,CMV)株系Y的抗性，从而延缓了病情发展，降低了病情指数。Smith等在水稻第一叶用Pseu