几丁质内生细菌对植物病原真菌的生物防治的理论基础
作者&投稿:林弦 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
几丁质:GlcNAc的线状多聚物,是昆虫外壳、真菌细胞壁和无脊椎动物内部结构的主要成分。在自然中分为三类:α-chitin,β-chitn和γ-chitin。α型以逆平行方式排列,β型以疏松的平行方式排列,γ型是α和β型的混合体。
几丁质酶:可以以内切或外切的方式水解几丁质糖苷链,产物为二糖或寡糖。根据酶切位点不同可以分为几丁质内切酶和几丁质外切酶。几丁质内切酶可以将几丁质降解为具有葡萄糖胺残基的寡聚体,包括壳三糖、壳二糖、二乙酰壳二糖等。几丁质外切酶又分为两类,分别是进一步降解二乙酰壳二糖的几丁二糖酶和将内切酶产物降解为N-乙酰葡萄糖胺单体的乙酰葡萄糖胺酶。基于Glycoside Hydrolases(GH)的肽链结构又可以分为GH18、GH19和GH20三个家族:病毒、细菌、真菌、动物和特定的植物可以产生GH18几丁质酶;如链霉菌属在内的格兰仕阳性菌和一些植物产生GH19几丁质酶;人类、细菌和特定的真菌可以产生包括乙酰葡萄糖胺酶在内的GH20。
植物内生细菌:特指生活在植物细胞内部或木质部导管的且至少在一定阶段对植物形态、生理无显著影响的细菌,主要包括变形菌门、放线菌门、厚壁菌门。据推测其起源于根际细菌、叶面细菌或者感染种子的细菌,自主介导或被植物细胞接纳进入细胞内部成为内生细菌。它们作为生物防治的生力军的原因:1.与内生真菌具有相同的生态位,发生竞争作用;2.产生对病原真菌有害的物质,包括抗生素、抗真菌物质、溶解酶;3.诱导植物的抵御机制,增强宿主植物自身的抵抗力。目前比较常用的植物内生细菌包括:农杆菌属(转基因工具)、芽孢杆菌属、沙雷氏菌、假单胞菌属、类芽孢菌属、葡萄球菌属、泛生菌属、不动杆菌属。
植物病原真菌:可以导致植物疾病、死亡、作物减产的真菌的总称。营养方式主要是腐生和寄生,具体来说分为入侵后杀死宿主利用宿主营养为生(腐生),入侵活体汲取营养(寄生)以及汲取活体营养并逐渐导致宿主死亡继续存活的半寄生(兼性寄生)。为了成功入侵植物,真菌演化出多种机制抵御植物的物理化学抵抗,它们中很多的祖先是菌根菌。常见的植物病原真菌主要来自担子菌门和子囊菌门,担子菌门中代表为造成黑粉病的黑粉菌目和造成锈病的锈菌目;子囊菌门中座囊菌纲(比如葡枝孢属)、导致稻瘟病的粪壳菌纲、导致灰霉病的锤舌菌纲。
植物的抵抗系统:分为两类,分别是系统获得性抵抗(SAR)和诱导系统抵抗(ISR)。SAR是水杨酸依赖性的,其特征是需要如几丁质酶在内的病原相关蛋白的激活;ISR则是由植物生长促进根际细菌(PGPR)和根际真菌在植物根部定植诱导的,由茉莉酮酸酯或乙烯敏感型通路介导。
花露水对植物有危害吗?
花露水中含有酒精成分,这种成分可能对植物的生长和发育产生不利影响。酒精能够溶解植物细胞壁上的脂质,破坏细胞结构,导致植物受损甚至死亡。因此,在直接喷洒或浇灌植物时,应该避免过量使用花露水,以免影响植物的正常生长。花露水中的香料和添加剂也可能对植物造成一定程度的危害。不同品牌和型号的花露水中添...
苗选世保: 催化几丁质水解生成N-乙酰葡糖胺反应的酶叫几丁质酶.几丁质,是甲壳类动物(如虾、蟹)、昆虫和其他无脊椎动物外壳中的甲壳中的甲壳质,(有几丁质的一般都会有几丁质酶,相适应嘛!)经脱乙酰化(提取)制得的一种天然高分子多糖体,是动物性的食物纤维.几丁质广泛存在于自然界的一种含氮多糖类生物性高分子,主要的来源为虾、蟹、昆虫等甲壳类动物的外壳与软件动物的器官(例如乌贼的软骨),以及真菌类的细胞壁等.其蕴藏量在地球上的天然高分子中占第二位,仅次于纤维素.
贵定县18867313442: 甲壳素在农业领域的应用有哪些 - ?
苗选世保: 甲壳素是一类天然的土壤结构改良剂,也是国外研究应用较广阔的一种改良剂.甲壳素中几丁质和壳聚糖属于氨基多糖,含有丰富的C、N元素,能被微生物降解利用,作为植物生长的养分.几丁质和壳聚糖具有胶结土粒,促进形成团聚体的能...
贵定县18867313442: 碱性几丁质酶的用途是什么?和酸性几丁质酶相比有什么优势??
苗选世保: 几丁质酶的抗真菌作用,这类几丁质酶可以对抗侵入植物体的真菌病原体.微生物几丁质酶主要是由链霉菌属、杆菌和大多数真菌产生的.细菌分泌几丁质酶主要用于真菌细胞壁的降解和重组,但在大多数产几丁质酶的真菌中,此酶主要用于真菌细胞壁的成型过程.只有在一些特定的寄生霉菌中,如 Trichoderma harzianum、APhanocladium album和Gliocladium vixens中,胞外几丁质酶和β-葡聚糖酶用来附着和降解目的菌丝.这些抗真菌的几丁质酶与植物几丁质酶相似,多为内几丁质酶.由于肽聚糖和甲壳质的糖骨架具有相似的结构,因此,一些几丁质酶也具有溶菌酶活性. 主要用于食品.
贵定县18867313442: 几丁质是许多真菌细胞壁的重要成分,几丁质酶可催化几丁质水解.通过基因工程将几丁质酶基因转入植物体内,可增强其抗真菌病的能力.回答下列问题:(1... - ?
苗选世保:[答案] (1)由于嫩叶中几丁质酶转录的mRNA较多,因此在进行基因工程操作时,若要从植物体中提取几丁质酶的mRNA,常选用嫩叶而不选用老叶作为实验材料.提取RNA时,提取液中需添加RNA酶抑制剂,其目的是防止提取的mRNA被RNA酶分解. (2)...
贵定县18867313442: 几丁质的作用几丁质作为昆虫,甲壳类动物的重要成分,有什么功用吗?比如纤维素在植物中是保护支持作用,作为同样多糖的几丁质在动物中有什么作用呢 - ?
苗选世保:[答案] 它主要存在于昆虫类及水生甲壳类等无脊锥动物的外壳上,以及真菌类的细胞壁,它在生物体中所扮演的角色主要是用来作为身体骨架及保护作用. 昆虫纲和甲壳纲等节肢动物,以及线形动物等的体表具有坚硬的几丁质层,虽有保护身体的作用,但...
贵定县18867313442: 什么是植物内生菌 - ?
苗选世保: 植物内生菌是指那些在其生活史的一定阶段或全部阶段生活于健康植物的各种组织和器官内部的微生物,被感染的宿主植物不表现出外在病症,可通过组织学方法或从严格表面消毒的植物组织中分离或从植物组织内直接扩增出微生物DNA的方法...
贵定县18867313442: 几丁质在农业方面有哪些应用 - ?
苗选世保: 1 甲壳质简介 甲壳质是地球上最丰富的天然高分子化合物之一,其年生物合成量估计可达百亿吨之多,足可与纤维素的年产量相匹敌.甲壳质属于直链氨基多糖,学名为(1,4)-2-乙酰氨基-2-脱氧-β-D-葡萄糖],分子式为(C8H13NO5)n,单体之...
贵定县18867313442: 几丁质是什么物质? - ?
苗选世保: 几丁质又名甲壳素、甲壳质,其有效成分是几丁聚糖(壳聚糖).在自然界中,几丁质存在于低等植物菌类、藻类的细胞,节肢动物虾、蟹、昆虫的外壳,高等植物的细胞壁等,是除纤维素以外的又一重要多糖.因几丁质的化学结构和植物纤维素非常相似,故几丁质又称做动物性纤维. 值得一提的是,节肢动物的外壳中除了含有几丁质外,还含有相当多的无机盐、钙和蛋白质.必须经过酸液及碱液的处理才能得到几丁质,而后再经脱乙酰化的处理才能得到具有生理活性的几丁聚糖(壳聚糖).因此可以说,几丁质脱乙酰化的程度越高,其有效成分的浓度就越高,相对而言对人体的生理功能也就越强.
贵定县18867313442: 下列属于抗病毒基因的是 - ?
苗选世保: 蛋白酶抑制剂基因其作用在于负责裂解和消化食物中的蛋白质,因而是昆虫生理代谢过程中所必需的酶.当昆虫体内的这些蛋白酶受到抑制时,昆虫就不能消化食物中的蛋白质,最终的结果自然是死亡.蛋白质抑制基因则是无法正常合成各种蛋白质 几丁质又称甲壳质或甲壳素,是一种生物多聚物,几丁质是多数真菌细胞壁的主要成分,同时也大量存在于昆虫和动物的甲壳中,几丁质可以通过几丁质酶的作用进行生物降解.少数可以抗部分病毒
贵定县18867313442: 细菌、植物、真菌的细胞壁的主要成份分别是? - ?
苗选世保:细菌是肽聚糖,植物是纤维素和果胶,真菌是几丁质和蛋白质