寡糖学院

几丁质酶在植物病害生物防治中的作用

发布时间:2014-04-11 17:58:27

  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。一般几丁质酶只对真菌新生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,菌丝顶端同时合成几丁质和β-1,3-葡聚糖,交联形成几丁质、葡聚糖或其他多糖,菌丝顶端暴露的几丁质链会被几丁质酶所水解。微生物几丁质酶可通过分解几丁质来抑制真菌菌丝生长,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,使真菌孢子萌发、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,可以直接杀死病原真菌,还可以作为植物功能调节剂,促进植物生长发育。几丁寡糖在调节植物细胞代谢活动、提高植物防御能力等方面具有很好的作用,并且具有较强的抑菌、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。几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。几丁质酶在植物中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。几丁寡糖可以作为激发子,在植物防御反应中充当信号因子,迅速启动植物的防御反应,诱导植物细胞对病原菌入侵作出反应,调节与抗病性有关的过氧化物酶(PO)、多酚氧化酶(PPO)、超氧化物歧化酶(SOD)及苯丙氨酸解氨酶(PAL)等酶活性变化,产生植保素、酚类化合物等抗菌物质,使植物体内发病相关蛋白(PR蛋白,Pathogenesis Related Protein)含量升高。几丁寡糖在植物体内可以作为激活植物几丁质酶的诱导物。