當(dāng)煙株感知到青枯病菌(*Ralstoniasolanacearum*)侵染或其激發(fā)子時,會迅速其的防御代謝途徑一一苯丙烷代謝途徑。這一途徑的涉及一系列關(guān)鍵酶(如PAL,C4H,4CL)活性的快速上調(diào)。代謝流通過此途徑被導(dǎo)向合成多種具有直接活性的次生代謝產(chǎn)物,即植保素(Phytoalexins)。在中,關(guān)鍵的植保素包括萜類化合物(如辣椒醇)和酚類化合物(如綠原酸、類黃酮衍生物)。這些植保素在病菌侵染點(diǎn)及其周圍組織中大量積累。它們的作用機(jī)制多樣:可直接插入或破壞細(xì)菌的細(xì)胞膜,導(dǎo)致膜通透性增加、內(nèi)容物外泄;可干擾細(xì)菌的酶活性或能量代謝;可作為還原劑產(chǎn)生活性氧殺傷細(xì)菌;或干擾細(xì)菌的群體感應(yīng)(QuorumSensing)信號系統(tǒng),抑制其毒力因子的表達(dá)。植保素在侵染位點(diǎn)形成高濃度的微環(huán)境,對試圖定殖和增殖的青枯病菌產(chǎn)生強(qiáng)烈的抑制甚至殺滅作用,有效限制了病原菌種群在維管束及其周圍組織中的擴(kuò)張,是植物對抗土傳細(xì)菌害的關(guān)鍵化學(xué)武器。青枯病株莖橫切面出現(xiàn)新生導(dǎo)管,恢復(fù)水分運(yùn)輸功能。我國有南芥菜花葉病毒么
在野火病(*Pseudomonassyringae*pv.*tabaci*)焦斑出現(xiàn)后,噴施誘導(dǎo)系統(tǒng)抗性(SAR)劑(如苯并噻二唑BTH)或含銅制劑,可促使病健交界處細(xì)胞快速啟動木栓化(Suberization)程序:1)**細(xì)胞壁強(qiáng)化**:苯丙烷代謝途徑,大量合成并沉積疏水性木栓質(zhì)(Suberin)和木質(zhì)素,在病斑形成數(shù)層厚壁的**木栓化環(huán)帶**;2)**物理阻隔**:該環(huán)帶結(jié)構(gòu)致密,有效阻斷病原細(xì)菌及其(如煙Tabtoxin)向鄰近健康組織的擴(kuò)散路徑;3)**生理隔離**:木栓化細(xì)胞原生質(zhì)解體,形成死細(xì)胞屏障,切斷與病區(qū)的物質(zhì)交換。這種主動構(gòu)建的“隔離墻”,將病原和損傷嚴(yán)格限制在已有焦斑范圍內(nèi),遏制了病斑邊緣焦枯、黃暈區(qū)域的持續(xù)擴(kuò)展,保護(hù)了周圍健康葉片組織的光合功能。西瓜黃瓜綠斑駁花葉病毒斑萎病株葉脈清透性改善,褪綠區(qū)域復(fù)綠進(jìn)程加速。
斑萎病毒(TSWV)侵染后,極易通過維管束向頂端分生組織(生長點(diǎn))轉(zhuǎn)移,導(dǎo)致頂梢壞死、畸形,毀滅性打擊植株。通過根部施用特定微生物菌劑(如誘導(dǎo)ISR的有益根際細(xì)菌)或生物刺(如殼寡糖),結(jié)合葉面噴施SAR的物質(zhì)(如苯并噻二唑BTH),可**建立根冠協(xié)同防御**體系,有效阻斷病毒向頂端的轉(zhuǎn)移:1)**根部誘導(dǎo)ISR:**根際有益菌定殖或根施激發(fā)子,茉莉酸(JA)/乙烯(ET)信號通路為主的誘導(dǎo)系統(tǒng)抗性(ISR)。ISR雖不直接抗病毒,但系統(tǒng)性地增強(qiáng)了植株基礎(chǔ)防御狀態(tài)和健康度。2)**冠部誘導(dǎo)SAR:**葉面處理水楊酸(SA)信號通路主導(dǎo)的系統(tǒng)獲得抗性(SAR),導(dǎo)致全株(包括頂端)積累高水的抗病毒PR蛋白。3)**協(xié)同增效:**ISR與SAR信號通路雖不同,但存在交叉對話(Cross-talk),可產(chǎn)生協(xié)同或疊加效應(yīng),在維管束和頂端組織建立更強(qiáng)大的防御屏障。4)**物理化學(xué)阻斷:**協(xié)同防御誘導(dǎo)維管束周圍細(xì)胞產(chǎn)生胼胝質(zhì)沉積,物理性阻礙病毒粒子在篩管中的移動;同時高濃度的PR蛋白(如具RNase活性的PR-10)能直接降解病毒RNA。
當(dāng)煙株葉片遭受黑腐病菌(如*Alternariaalternata*)侵染形成病斑后,植物體并非被動受害,而是在病健交界處(病斑邊緣)積極啟動防御隔離機(jī)制。受侵染細(xì)胞釋放的損傷相關(guān)分子模式(DAMPs)和病原菌相關(guān)分子模式(PAMPs)會周圍健康細(xì)胞的防御反應(yīng)。這些細(xì)胞迅速合成并分泌大量的酚類物質(zhì)(如木質(zhì)素單體)、胼胝質(zhì)(β-1,3-葡聚糖)以及富含羥脯氨酸的糖蛋白(HRGP)等物質(zhì)。這些物質(zhì)在病斑邊緣的健康組織一側(cè),特別是維管束周圍和細(xì)胞間隙中,進(jìn)行快速而密集的沉積和交聯(lián)。這個過程形成了一道物理和化學(xué)的致密屏障,稱為愈傷隔離層(CorkBarrier或NecroticBarrier)。此層結(jié)構(gòu)具有高度的疏水性和抗降解性:物理上,它像一堵“墻”一樣阻擋了病原菌絲或向鄰近健康細(xì)胞的直接蔓延;化學(xué)上,沉積的酚類物質(zhì)等具有抑菌或殺菌活性,能殺死或抑制試圖突破的菌絲。同時,隔離層的形成常伴隨著其內(nèi)側(cè)(靠近病斑側(cè))幾層細(xì)胞的快速程序性死亡(超敏反應(yīng)),進(jìn)一步割裂了病區(qū)與健康組織的聯(lián)系。通過這種有效的空間隔離,病原菌被局限在已有的壞死斑內(nèi),無法向四周和縱深擴(kuò)展,保護(hù)了大部分健康葉片組織。促進(jìn)根系共生菌群平衡,抑制枯萎病菌厚垣孢子萌發(fā)。
枯萎病(常由尖孢鐮刀菌*Fusariumoxysporum*等引起)的煙株,其主根或部分側(cè)根常因病原菌侵染導(dǎo)致的維管束堵塞和壞死而喪失吸收功能,植株面臨嚴(yán)重的水分和養(yǎng)分脅迫。作為一種關(guān)鍵的生存策略,煙株會迅速啟動補(bǔ)償機(jī)制。在尚存活力的根區(qū),尤其是靠近根頸部和未受侵染的根段,內(nèi)源(如生長素和細(xì)胞分裂素)的分布和信號通路發(fā)生改變,強(qiáng)烈刺激根尖分生組織的活化和分裂。其結(jié)果是大量新的側(cè)根原基被誘導(dǎo)形成,并在較短時間內(nèi)突破皮層,快速伸長生長。這些新生的側(cè)根具有健康的頂端分生區(qū)和根毛區(qū),它們積極向周圍未被病原污染或污染較輕的土壤空間拓展,形成全新的、高效的吸收網(wǎng)絡(luò)。這些新根能繞過受堵塞的木質(zhì)部導(dǎo)管,直接從土壤中汲取水分和礦質(zhì)養(yǎng)分(如氮、磷、鉀),重新建立起地上部與地下部物質(zhì)交換的橋梁,緩解因維管束病害導(dǎo)致的萎蔫和營養(yǎng)缺乏癥狀,維持植株的基本生理功能,為病株的存活和可能的恢復(fù)提供基礎(chǔ)保障。營養(yǎng)液噴施后煙株莖稈挺拔,葉片膨大增厚,形成抵御病原侵襲的健壯體質(zhì)。如何防治花葉病毒病
苯丙烷代謝途徑,合成植保素抑制青枯病菌增殖。我國有南芥菜花葉病毒么
在花葉病毒(TMV/CMV)侵染造成的斑駁區(qū)域邊緣,通過噴施含鋅、硼(影響細(xì)胞分裂與分化)及細(xì)胞分裂素(CTK)的調(diào)節(jié)液,可促進(jìn)新發(fā)育的葉脈網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)趨向正常:1)**維管束分化優(yōu)化**:CTK和微量元素保障原形成層細(xì)胞有序分裂分化,減少病毒干擾導(dǎo)致的導(dǎo)管畸形(如管腔狹窄、排列紊亂);2)**脈間距恢復(fù)均一**:改善的衡使葉肉細(xì)胞與維管束發(fā)育協(xié)調(diào),減輕因局部生長抑制造成的葉脈扭曲、密集成簇現(xiàn)象;3)**功能提升**:新生導(dǎo)管分子端壁正常溶解,篩管伴胞連接緊密,提升了病健交界區(qū)域的局部水分、養(yǎng)分運(yùn)輸效率。這種葉脈結(jié)構(gòu)的“正常化”,增強(qiáng)了斑駁區(qū)內(nèi)殘存綠色島狀組織的功能聯(lián)系,延緩了其因孤立失養(yǎng)而黃化壞死的進(jìn)程,部分維系了病葉的光合能力。我國有南芥菜花葉病毒么