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壳寡糖诱导黄瓜抗黄瓜黑星病的初步研究

时间:2020-10-16 10:58:54

壳聚糖是由自然界广泛存在的几丁质经过脱乙酰作用得到的,化学名称为聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-β-D-葡萄糖,自1859年,法国人Rouget首先得到壳聚糖后,这种天然高分子的生物功能性和相容性、血液相容性、安全性、微生物降解性等优良性能被各行各业广泛关注。但其不溶于水,在开发应用上受到了很大的限制。

而壳寡糖,又名葡萄糖胺寡糖是壳聚糖经生物降解获得的,由2~10个氨基葡萄糖通过β-1,4-糖苷键连接而成的低聚糖,也是天然糖类物质中唯一大量存在的碱性氨基多糖,水溶性好,易吸收。且壳寡糖可作为植物生长调节剂,增强植物对病虫害的防御能力。壳寡糖的诱抗活性与壳寡糖的聚合度及脱乙酰度密切相关,低聚合度及高脱乙酰度的壳寡糖诱抗活性高。

黄瓜黑星病又叫疮痂病、叶霉病,是一种种子带病传播的真菌病害,是大棚的毁灭性病害,被列为检疫对象。该病分布广,发生普遍,在东北三省尤为严重。严重影响黄瓜的产量和质量,可使其完全丧失食用价值。目前,我国对黄瓜黑星病的防治主要是采取一些化学防治,化学药剂的长期施用,造成了严重的环境污染。从天然的生物活性物质中开发高效的诱抗剂,是防治黄瓜黑星病,且减少化学农药使用量、减轻环境污染的有效途径。因此本研究以酶降解法制备的低聚合度、高脱乙酰度的壳寡糖为材料,初步研究其诱导黄瓜对黑星病的抗性作用,为壳寡糖这一新型农药作用机理的研究提供更多理论依据,促进诱导抗病性技术在实践中的应用。

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讨论

植物诱导抗性的产生通常是通过酶催化调节而实现的,植物受到病原菌侵染或被诱导处理后,与抗病反应相关的防御酶活性升高是诱导植物产生抗性的一种重要机制。国内外曾有学者报道过壳寡糖对烟草、棉花、番茄、小麦等植物的诱导抗性文章,但对于壳寡糖对黄瓜诱导抗性报道较少。

本试验以壳寡糖为诱导剂,研究其对黄瓜的诱导抗病性,并通过测定壳寡糖诱导后,黄瓜体内防御酶系活性的变化,揭示壳寡糖诱导黄瓜产生诱导抗病性的作用效果。经过壳寡糖诱导,黄瓜体内PAL、POD、PPO、SOD等多种防御酶的活性显著提高,这说明壳寡糖可能作为一种诱导因子,来增强黄瓜对黄瓜黑星病的抗性,提高其免疫力。这可能是壳寡糖诱导黄瓜产生对黄瓜黑星病抗性的生化机理之一。而CAT活性却没有明显变化,且变化无规律可循,似乎与壳寡糖诱导黄瓜抗病机制无相关性或相关性不大。壳聚糖的不溶水性限制了其在生物领域的应用,经酶降解法得到的壳寡糖具水溶性,弥补了其在推广上的限制。

壳寡糖作为一种新型植物抗性诱导物,能够有效的诱导黄瓜等植物产生抗病反应,促进植物生长,提高植物免疫力,且具有高效,天然,无毒等特点,可作为绿色高效农药推广,具有非常开阔的应用范围和市场前景。

来源于解婷婷等,《壳寡糖诱导黄瓜抗黄瓜黑星病的初步研究》一文