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植物的免疫功能及其利用

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來源：未知作者：admin 發(fā)布時(shí)間：2013-07-28 15:17

植物在與病菌的長期斗爭中，形成了一套對付病菌的免疫功能。在植物體表面，往往有一層含有酸類和脂肪物質(zhì)的角質(zhì)層或蠟質(zhì)層，它們與細(xì)胞壁中的纖維素、木質(zhì)素一起形成一道堅(jiān)固的屏障。有些植物莖的表皮和果實(shí)的果皮細(xì)胞壁中還含有鞣酸、硅酸鹽和碳酸鈣等無機(jī)化合物。侵入植物體的病菌孢子萌發(fā)形成菌絲企圖入侵時(shí)，植物體表的角質(zhì)層、蠟質(zhì)層和無機(jī)化合物所形成的屏障，就會森嚴(yán)壁壘，使病菌無法侵入，這是植物抵抗病菌入侵的第一道防線。

　　植物體內(nèi)的酶系統(tǒng)，除了完成調(diào)節(jié)植物正常生理活動(dòng)的使命外，有的酶還擔(dān)負(fù)著防御病菌侵入的任務(wù)。病菌一旦突破植物的第一道防線，進(jìn)入植物的某一組織后，這個(gè)部位的氧化酶立即動(dòng)員起來，顯得異常活躍，使組織的呼吸作用加強(qiáng)，氧化分解病菌產(chǎn)生的毒素，起到“消毒”的作用。植物的呼吸作用加快以后，可抑制病菌的水解酶的作用，使它不能分解利用植物的有機(jī)物而無法生存。植物旺盛的呼吸作用，還能促進(jìn)植物傷口部位形成木栓層，加快傷口的愈合，把健康組織和受害部位隔離開來，阻止病菌的蔓延，這是植物的第二道防線。

　　除了這兩道防線外，植物還能采取一些有效的“戰(zhàn)術(shù)”與病菌作斗爭。其一是分泌抗菌素物質(zhì)，直接殺傷病菌。例如大蒜能產(chǎn)生有強(qiáng)烈殺菌作用的大蒜素，它比青霉素的殺菌能力還強(qiáng)100倍�？茖W(xué)家還發(fā)現(xiàn)，抗花葉病的一些花卉植物，葉片細(xì)胞能產(chǎn)生類似人體干擾素的物質(zhì)，這種植物干擾素能有效地阻止花卉花葉病毒的繁殖。其二是“丟車保帥”。植物的細(xì)胞都有自殺功能，它們在受到病菌侵襲時(shí)會產(chǎn)生“過敏反應(yīng)”。最初受攻擊的細(xì)胞會死亡，然后形成一層死組織，以阻止病菌向健康的組織細(xì)胞侵染，它就像阻止森林大火蔓延的“隔離帶”。這一“隔離帶”的產(chǎn)生是受病菌襲擊的細(xì)胞突然產(chǎn)生出過氧化氫，“告訴”附近的細(xì)胞趕緊加固細(xì)胞壁，并產(chǎn)生抗生素物質(zhì)或鈣離子，以抵御入侵之?dāng)场?

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　　科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，利用同種或相近的病原菌弱苗系或弱毒系，接種于有關(guān)植株，結(jié)果發(fā)現(xiàn)作物也像動(dòng)物和人一樣，獲得對致病菌抗病的免疫能力。一些植物在受害蟲或病菌侵染后，植物體內(nèi)一些物質(zhì)被活化而產(chǎn)生抗菌作用。如蘋果樹中的根和葉中的根皮苷，在遭到黑星病菌侵染后，會被水解和氧化成抗菌活性很強(qiáng)的根皮醌。一些植物會產(chǎn)生新的抗菌物質(zhì)，如豌豆莢感染腐病后，會產(chǎn)生稱為植物抗毒素的豌豆素。尤其值得注意的是，植物的葉、莖和果實(shí)等，在一些因子刺激下，都有產(chǎn)生抵抗病害的一些化合物的能力。

　　近年來，我國研究人員在蘋果上噴霧接種紅麻炭疽病病菌，誘發(fā)蘋果產(chǎn)生了對蘋果炭疽病的抗病能力。還有利用瓜類利盤孢和尖孢鐮刀菌分別對哈密瓜和棉花進(jìn)行誘導(dǎo)免疫，結(jié)果使植物產(chǎn)生了對疫霉病和黃萎病的抵抗能力。

　　目前，科學(xué)家們還應(yīng)用病毒、細(xì)菌、真菌及病原體和非病原體代謝物作為誘導(dǎo)因子，使煙草、梨、黃瓜、菜豆和馬鈴薯等作物獲得了對病害的整體免疫能力。

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