几丁质内生细菌对植物病原真菌的生物防治的理论基础

原理:植物内生的几丁质细菌可以分泌几丁质酶,该酶可以溶解真菌细胞壁和无脊椎动物的内部结构,从而抑制植物病害的发生。

几丁质:GlcNAc的线状多聚物,是昆虫外壳、真菌细胞壁和无脊椎动物内部结构的主要成分。在自然中分为三类:α-chitin,β-chitn和γ-chitin。α型以逆平行方式排列,β型以疏松的平行方式排列,γ型是α和β型的混合体。

几丁质酶:可以以内切或外切的方式水解几丁质糖苷链,产物为二糖或寡糖。根据酶切位点不同可以分为几丁质内切酶和几丁质外切酶。几丁质内切酶可以将几丁质降解为具有葡萄糖胺残基的寡聚体,包括壳三糖、壳二糖、二乙酰壳二糖等。几丁质外切酶又分为两类,分别是进一步降解二乙酰壳二糖的几丁二糖酶和将内切酶产物降解为N-乙酰葡萄糖胺单体的乙酰葡萄糖胺酶。基于Glycoside Hydrolases(GH)的肽链结构又可以分为GH18、GH19和GH20三个家族:病毒、细菌、真菌、动物和特定的植物可以产生GH18几丁质酶;如链霉菌属在内的格兰仕阳性菌和一些植物产生GH19几丁质酶;人类、细菌和特定的真菌可以产生包括乙酰葡萄糖胺酶在内的GH20。

植物内生细菌:特指生活在植物细胞内部或木质部导管的且至少在一定阶段对植物形态、生理无显著影响的细菌,主要包括变形菌门、放线菌门、厚壁菌门。据推测其起源于根际细菌、叶面细菌或者感染种子的细菌,自主介导或被植物细胞接纳进入细胞内部成为内生细菌。它们作为生物防治的生力军的原因:1.与内生真菌具有相同的生态位,发生竞争作用;2.产生对病原真菌有害的物质,包括抗生素、抗真菌物质、溶解酶;3.诱导植物的抵御机制,增强宿主植物自身的抵抗力。目前比较常用的植物内生细菌包括:农杆菌属(转基因工具)、芽孢杆菌属、沙雷氏菌、假单胞菌属、类芽孢菌属、葡萄球菌属、泛生菌属、不动杆菌属。

植物病原真菌:可以导致植物疾病、死亡、作物减产的真菌的总称。营养方式主要是腐生和寄生,具体来说分为入侵后杀死宿主利用宿主营养为生(腐生),入侵活体汲取营养(寄生)以及汲取活体营养并逐渐导致宿主死亡继续存活的半寄生(兼性寄生)。为了成功入侵植物,真菌演化出多种机制抵御植物的物理化学抵抗,它们中很多的祖先是菌根菌。常见的植物病原真菌主要来自担子菌门和子囊菌门,担子菌门中代表为造成黑粉病的黑粉菌目和造成锈病的锈菌目;子囊菌门中座囊菌纲(比如葡枝孢属)、导致稻瘟病的粪壳菌纲、导致灰霉病的锤舌菌纲。

植物的抵抗系统:分为两类,分别是系统获得性抵抗(SAR)和诱导系统抵抗(ISR)。SAR是水杨酸依赖性的,其特征是需要如几丁质酶在内的病原相关蛋白的激活;ISR则是由植物生长促进根际细菌(PGPR)和根际真菌在植物根部定植诱导的,由茉莉酮酸酯或乙烯敏感型通路介导。

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 206,602评论 6 481
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 88,442评论 2 382
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 152,878评论 0 344
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 55,306评论 1 279
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 64,330评论 5 373
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 49,071评论 1 285
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 38,382评论 3 400
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 37,006评论 0 259
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 43,512评论 1 300
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,965评论 2 325
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 38,094评论 1 333
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,732评论 4 323
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 39,283评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,286评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,512评论 1 262
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 45,536评论 2 354
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,828评论 2 345

推荐阅读更多精彩内容