植物及病原菌互作机制探究.doc

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1、植物及病原菌互作机制探究【摘要】植物与病原菌互作机制的研究有利于进一步了解植物抗病机制，在植物与病原菌的互作过程中，往往伴随着一系列形态的变化，本文在细胞水平、生化水平和分子水平分别阐明了互作的机制或机理。【关键词】互作机制病原菌植物[Abstract】Themechanismsofplantandpathogeninteractionstudieswillhelpfurtherunderstandingofplantdiseaseresistaneemechanismsinplantpathogeninteractionwiththeprocess,oftenaccompaniedbyas

2、eriesofmorphologicalchanges,thepaperatthecellularlevel,biochemicalandmolecularlevels,respectively,toclarifytheinteractionofthemechanismormechanisms・【Keywords】interactionmechanismspathogensplant植物的病原真菌指的是寄生在植物上能够引起植物病害的真菌，大部分的植物的病害都是由于真菌引起的，真菌病害也就成为植物病害中最重要的一类，每种作物寄生着几种或上达几十种的病原真菌，因此对植物和病原菌的互作机制的研究具

3、有重要的意义。病原真菌引起植物的病害是植物、病原菌和环境相互作用的一个过程，在植物与病原菌互作过程中，伴随着一系列的形态变化，同时有相应的细胞学、生化机理以及分子生物学的机制。一、植物与病原菌互作的形态变化和细胞学机理植物与病原菌的相互作用过程中，无论是抗病或是感病反应，两者都会表现出现一系列的形态变化。植物和病原菌的相互作用分为亲和与非亲和的相互作用。在亲和作用的过程中，真菌往往会通过植物表面形成的气孔或者是通过植物的创伤侵入到植物内部，一些毒性很强的真菌则也可能是直接侵入到植物内部的，入侵之后引起植物的病害感染；在非亲和的相互作用过程中，植物被侵染的地方会发生细胞坏死或过敏反应，从而与侵

4、染处周围的健康组织形成了鲜明的对比。真菌附着胞形成过程，首先是胞子借助植物表面所具有的水分，从而萌发出芽管，其顶端逐渐肿大并逐渐形成附着胞。附着胞与植物表面侵染的部位相互作用，引起植物细胞壁的逐渐退化，附着胞在植物表面分泌角质酶，进而溶解植物细胞的角质，进一步的促进其它细胞壁的分解使菌丝进一步的入侵。而真菌一旦突破了植物细胞的表皮细胞，就会很迅速的生长遍布到植物表皮。植物与病原菌的亲和作用过程中，微管和微丝在病菌开始侵染植物的早期就逐渐降解，均匀的成点状或者短棒状的形态分布在植物细胞表面。在非亲和作用过程中，侵染后的微管和微丝成放射状的形态分布在病菌侵染点，同时释放一些激发子与寄主发生识别作

5、用，致使植物细胞局部组织的过敏性坏死(hypersensitivereaction,简称HR),阻断病菌转移以及植物中营养成分的供给。HR是植物产生抗病性的重要标志，作为植物抵抗病原菌的一种机制，其明显的特点就是在侵染处能够形成与周围的组织明显区分的局部细胞坏死或者过敏反应，阻断病原菌的营养来源，限制病原菌的不断扩散。然而在互作过程中也并非是细胞过敏性死亡就能全部阻止病原菌的扩散，同时也并非都伴随着HR的产生。HR过程是受细胞控制的，而且是限于那些包含着真菌吸器的植物细胞，植物细胞被真菌侵染处伴随着一系列的防卫反应。通过真菌多肽激发子处理烟草植物细胞，经过研究发现烟草细胞就能产生程序化死亡特

6、征，包括核浓缩、细胞皱缩或者是产生凋亡小体等的典型特征。二、植物与病原菌互作的生化机制植物和病原菌的遗传特性决定了植物对病源菌的反应，具体体现为通过表面的分子互作、信号的传递，进而进行一些列生化反应改变植物的代谢特征。在HR的细胞死亡过程中，过氧化氢的累积能够引起细胞中的钙离子浓度升高，从而激活由蛋白酶介导的细胞死亡过程，与细胞程序化死亡过程很相似。相关酶的作用在植物与病原菌的信号传递过程中起到了关键性的作用，过氧化氢酶参与了植物细胞木质素类物质的合成以及在细胞壁中的积累，同时参与酚类物质在细胞壁及侵染点表皮细胞壁的内侧脐砥质乳突沉淀的过程。病原菌的侵染能够引起植物膜脂过氧化，植物内部积累的

7、活性氧通过攻击膜系统的不饱和的脂肪酸，启动了脂类的过氧化作用，产生丙二醛，其含量可以反应脂类过氧化作用的程度[l]o植物与病原菌相互作用的过程中，病原菌大量繁殖形成了许多入侵的机制。入侵的机制包括：分泌一些混合酶，例如角质酶、纤维素酶以及果胶酶等；真菌为更容易透过寄主表层的角质层和表皮细胞壁，利用附着胞的粘着性牢固附着于植物细胞表面，并产生侵染栓进行细胞的突破和穿透。当真菌的附着胞形成时，真菌的芽管顶端就生成