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  摘

 要 植保素(phytoalexin)在植物抵抗不良环境过程中起着重要的作用。本文简单介

绍了何为植保素;主要分析了植保素的诱导形成因素,其中主要分为生物和非生物因素;
并就诱导植保素过程中的一些问题进行了讨论。

 

  关键词

 植保素;诱导形成;研究进展 

  中图分类号:

S432 文献标识码:A 文章编号:1671

—7597(2013)021-057-02 

  高等植物承受着各种各样的环境压力,其中包括其他有机体如竞争者、捕食者、病原物。
为了抵抗不良环境,高等植物产生了一系列的化学防御机制,研究发现其中起重要作用的
包括次生代谢产物植保素。因此如何有效诱导植保素的形成对植物更好地生存发展具有非常
重要的意义。

 

  

1 植保素概述 

  植保素是植物受到生物或非生物因子侵袭时在体内合成并迅速积累的抗微生物活性的
小分子化合物,在植物抗病过程中起着重要的作用。在国内,植保素也称为植物保卫素、植
物抗毒素、植物防卫素。植保素一般出现在侵染部位附近,最初是在种子中发现,后来陆续
在叶片、花和荚果等不同的植物器官中发现。目前已分离鉴定的植保素大致可分为以下几种:
黄(烷)酮类、类黄酮类、倍半萜类、吲哚类、双苯类、香豆素类、萜类、环二酮类、内酯类、醌类、
苯乙酮类、苯并呋喃类以及生物碱类等。其种类繁多,并且同一科所含的植保素有着明显的
相似性。同一种作物含有多种植保素,如番茄能产生苯酚类、聚乙炔类、萜类植保素,仅水稻
植保素就已鉴定出十几种,主要包括萜类及黄烷酮类等;不同种作物有相同植保素,如水
稻、白沙蒿、类柏拟婆婆纳、槐属植物、桂樱等中均含有樱花素。目前对茄科和禾本科植物中植
保素的研究已很深入。

 

  

2 植保素的诱导形成因素 

  可以诱导植物细胞累积植保素的因子被称为诱导子或激发子,根据其来源可分为生物
和非生物型。生物激发子包括真菌、细菌、病毒、昆虫等。非生物激发子又可分为物理和化学型,
物理激发子有创伤、冷害、紫外光、可见光、低氧、超声波等;化学激发子有水杨酸、

BH、寡糖、

多糖、汞制剂或其它重金属盐、硫酸盐、半胱氨酸和各种硫制剂、乙烯、环状

AMP、DNA 插入

突变剂、蛋白质、多胺、真菌和昆虫的提取物。近年转基因研究也为植保素的诱导形成提供了
一条新的途径。

 

  

2.1 生物因素 

  植物被非亲和病原和产生枯斑的亲和病原侵染后,通过信号传导途径诱导一系列抗病
防卫反应基因表达,使得非侵染部位在较长时期内都保持着对这种病原及其他病原的增强
抗性

[11]。目前报道较多的生物激发子是真菌。 

  基因

Mgb1 和 Mst12 对稻瘟病菌形成附着孢和侵染钉起着重要的作用,Tomoaki 等人

分别采用缺失

Mgb1 和 Mst12 的稻瘟病菌突变体侵染水稻(rice),结果显示这两种病菌诱

发的植保素水平远远低于野生型稻瘟病菌诱发的,这表明了植保素的积累需要病菌侵入寄
主细胞后的诱导。

 

  袁红霞等用大丽轮枝菌

VD-8f(致病力强)和 VD-422(致病力弱)菌丝胞壁提取物作

为激发子处理棉花幼苗,结果表明植保素棉酚含量均显著增加。石延霞等对经瓜枝孢弱致病
菌株

2-2A2 诱导后黄瓜叶片中提取的物质进行生物活性试验、硅胶板薄层层析、高效液相色

谱分析,结果表明

2-2A2 可以有效诱导黄瓜中类黄酮类植保素的积累,并且在诱导 48 h 后

积累量最大。不结球白菜经霜霉病原菌诱导后,防卫素

mRNA 在诱导和未诱导的系统叶片

中转录表达均增加

 。 

  

2.2 物理因素 

  紫外光在植物的向光性,气孔打开,细胞生长,信号转导,开花时间等植物体基因表
达和发育过程中扮演着非常重要的角色。因此研究者广泛地利用紫外线作为诱导植保素产生