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植物诱导抗病技术在病害防治领域的应用

2018-06-13孟澍雨高俊山张玉琼刘亚军

生物学杂志 2018年3期
关键词:植物信号

孟澍雨,高俊山, 张玉琼,刘亚军

(1.科罗拉多州立大学 兽医与生物医学学院,美国 柯林斯堡 80523; 2.安徽农业大学 生命科学学院,合肥 230036)

生活在自然环境中的植物由于缺少移动性和体细胞免疫系统,极易受到各种病害侵扰。为提高植物生产的经济效益,化学杀菌剂被广泛投入使用。这在一定时期内保证了植物生物产量的提高,但同时也引发了严重的负面问题。一方面化学药物的使用加大了病原菌产生耐药性风险,另一方面农药残留可能直接威胁植物产品的质量安全,同时也对土壤、江河湖泊和空气等环境资源产生一定程度的污染。由此,不直接杀害病原菌的植物诱导抗病技术逐渐成为植物病害防治的研究热点,越来越受到关注。

植物缺乏主动避险避害能力,但是面对虫害、病害、损伤、紫外线辐射、干旱等逆境,植物进化出了复杂的防御机制。植物诱导抗病技术是指使植物在外来生物或非生物诱导因素激活下产生能够抵抗原来不能抵抗的病原物侵染的抗病性。随着对植物获得抗性机制研究的深入,研究者发现,植物在接受生物或非生物因素诱导之后,信号分子传导会被激活,进而诱导植物产生抗逆性相关化合物,包括植物激素[1]、木质素[2]、胼胝质[3]、植保素[4]等。部分诱导物通过微生物相关分子模式(Microbe-associated molecular pattern, MAMP) 和R基因介导的系统获得性抗性 (systemic acquired resistance, SAR) 可诱发免疫反应[5],包括过敏反应和系统获得免疫,从而使植物获得持续的抗性。这种植物诱导抗病技术通过施加外界因素激发植物自身免疫功能而无杀菌作用,操作简便,对环境毒害作用很小,近几年发展迅速。……

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