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农业技术 植物诱导抗病性及其机理的研究现状 植物病害对人类的生产和生活影响巨大，植物病害的防治，不论在理论上还是在实践中都有 极其重要的意义。近年来，植物诱导抗病性及其机理的研究十分活跃。植物诱导抗病性利用 诱导因子激发植物自身的抗病性，以达到控制植物病害的目的，既不污染环境，又有利于农 业的可持续发展，因此愈来愈受到人们的重视。其机理着重研究诱导植株相关酶的活性变化、 细胞壁的保护反应、植物保卫素的积累以及新蛋白的合成等方面。只有将植物诱导抗病性及 其机理阐述清楚，才能有效地防治病害并且维持生态系统的平衡。 1 诱导抗病性的概念 植物体本身存在着抗病基因，现存的野生植物品种就是力证。经过长期栽培的作物，由于人 工选择的结果逐步丧失了抗性，这种抗病的潜在性可以通过适当的方式诱导而表现出来。由 诱导物诱导的植株抵御病原物的保护作用，早在 1901 年即被认识，并被称为“系统的获得 性抗性”。同时，Beauverie 和 Ray 也认为植物在遭受病原物侵染后可以产生对病原物进一步 侵染的抗性。30 多年后，Chester 报道并详细描述了植株经诱导而产生抗病性的现象。 20 世纪 50 年代，Gaumann 提出了“诱导的侵染保护反应”的概念，他的观点只局限于植物 受病原物侵染刺激后而产生的保护反应。这个概念尽管与目前诱导抗病性的概念有明显区 别，但它是现在使用的诱导抗病性概念的雏形。对于诱导抗病性现象的描述，还使用过几个 不同的术语，即“获得性生理免疫”、“抗性位移”、“植物免疫作用”和“诱导系统抗性”等。 随着诱导抗病性研究工作的广泛开展，诱导抗病性的概念已扩大为：“利用物理的、化学的 以及生物的方法预先处理植株，使植物对病害的反应发生改变，从而产生局部或系统的抗 性”。事实上，在很多“病原菌-植物体”互作系统中，常常会同时出现局部抗病性和系统抗 病性。 2 植物诱导抗病性的特性 根据目前的研究成果，普遍认为诱导抗病性具有以下几个特点： (1)诱导因子的非特异性：自然界中的植物特别是栽培植物对病害的抗性作用常常表现出明 显的专一性或特异性，而植物诱导抗病性则表现出不同程度的广谱性。诱导物与病原物之间 没有明显的特异性。不同的诱导因子能诱导对同一病原的抗性；反之，同一诱导因子也可以 诱导出对数种病害的抗性。用烟草坏死病毒 TNV(tobacco necrosis virus)诱导处理黄瓜后，能 使黄瓜抵抗十余种病害。瓜类刺盘孢(Colletotrichum) 、TNV 以及假单胞菌(Pseudomonas lachrymnas)都可诱导出黄瓜对炭疽病的抗性。诱导抗病性的这种非特异性现象使它们对保护 植物抵御多种病原的侵染成为可能。 (2)抗病的广谱性：烟草经诱导后，对 7 种病原引起的病情有明显的减轻现象，包括多种真 菌性病原，两种细菌性病原和两种病毒，但对供试的另外两种病原已不起作用，表明诱导抗 病的广谱性是相对的，植物获得诱导抗性后不可能对所有病害都有防御作用。 (3)抗病的相对持久性和稳定性，往往具有整体性：Bennet 等用绿原酸诱导烟草产生对 来源：/ 农业技术 Phytophthora parasitica 和 Sclcrotinia selerotorium 等病原的系统抗性，这种抗性在诱导 8d 后 的抗病效果与诱导 3h 后的一样，在 2 周后仍明显。黄瓜经 Colletotricham lagenarium 弱毒株 诱导后，对炭疽病的抗性持续在 4-6 周。 (4)迟滞性：诱导抗性有 3 个时间参数，即诱导期、最大期和持久期。时间参数因诱导因子、 植物及病害种类而不同。诱导处理到抗病反应的表达需要有一个间隔时期，称为迟滞期或诱 导期。它是植物对诱导刺激发生“免疫应答”或基因敏感化所需的时间，一般需要几天即可。 最大期是指诱导抗性基因以刺激其活化到获得最大表型效应所经历的时间。通常在第 7 天达 到最大效果。持久期是指诱导抗性的持续时间，它在不同病害体系中有很大差别。如烟草接 种 TMV 后其抗性可持续 20d 左右；黄瓜用炭疽菌诱导的系统抗性可维持 5-10 周，甚至到 结果期；松材线虫病的诱导抗性可持续 180d 左右；病菌弱毒株对烟草抗赤星病诱导的持久 期为 21-28d 。 (5)持续性：一般认为，合适的诱导物可产生持续较长时间的抗病性，而且在抗病性表达一 段时间后开始减弱时，通过再次诱