硕士论文--褐藻寡糖促进植物生长与抗逆效应机理研究

硕士论文--褐藻寡糖促进植物生长与抗逆效应机理研究 中国海洋大学 博士学位论文 褐藻寡糖促进植物生长与抗逆效应机理研究 姓名:刘瑞志 学位级别:博士 专业:药物化学 指导教师:管华诗;江晓路 20090601 褐藻寡糖促进植物生长与抗逆效应机理研究 摘要 本论文从植物生长与抵抗逆境的特性出发，利用外源性寡糖对其进行作用， 通过检测植物生长指标和抗逆指标变化，来研究寡糖在植物促生长与诱导抗逆过 程中的作用机制。一方面对褐藻寡糖在植物促生长与抗逆领域的作用机理进行表 征，另一方面，也希望能够通过此研究获得具有优良生物功能活性的寡糖制剂， 为农业生产抗灾减灾做出贡献。 本论文首先选择三种来源 褐藻胶、果胶、壳聚糖 的不同分子量大小的九 种寡糖片段进行研究。利用植物的促生长和抗逆指标进行筛选，获得了一种既具 有明显的促生长作用，又具有抗逆作用的寡糖片段，为褐藻寡糖HZ3，经过质谱 分析，其组分是以二、三糖为主的含有少量四糖和五糖的寡糖混合物。 本研究第二部分是利用植物的植株、愈伤组织和悬浮细胞为材料，建立起寡 糖促生长的综合性的验证方法。对植株分别选择了双子叶植物豌豆和单子叶植物 玉米，利用寡糖浸种，分别考察在种子萌发与幼苗生长初期其体内蛋白酶、淀粉 酶和激素含量的变化，结合种子与植株的生长指标，探讨寡糖的促生长作用机理。 研究发现，寡糖对豌豆和玉米的促生长作用不同。对双子叶植物豌豆，以0(15, 褐藻寡糖效果最好，第7d根和芽干重的增长率分别为79(2,和53(5,，是通过 促进激素含量、蛋白酶和脂肪酶的活力来促进种子萌发和幼苗的生长;对单子叶 植物玉米，以0(20,褐藻寡糖效果最好，第7d根和芽干重的增长率分别为14004 和143(8,，是通过促进激素含量、脂肪酶、淀粉酶和蛋白酶共同作用来促进种 子萌发和幼苗生长。通过对愈伤组织的诱导和继代培养的研究，发现，此褐藻寡 糖具有激素的作用，在极低的浓度下能够诱导愈伤组织的产生，并能够在有2，4(D 的培养基中促进愈伤组织的诱导和生长。对悬浮细胞的研究发现，0(03,寡糖能 够明显增强细胞内的激素含量，从而对细胞的生长进行调控。 本论文第三部分以植物在各种逆境下的生理指标的变化为检测目标，通过寡 糖刺激作用于植物，探讨褐藻寡糖对植物抗逆的影响与作用机制。在低温逆境时， 寡糖处理能迅速增强其抗逆酶类，对引起细胞损伤的物质进行清除，从而提高植 物的抗逆能力。对植物的干旱逆境，通过寡糖作用，能够使其体内的抗旱指标明 显增强，如ABA的含量升高显著，对干旱下植株的生长状态进行调控，降低干 旱胁迫对植株的损伤，从而达到诱导抗旱的目的。对植物的抗病性能的提高，通 过检测烟草花叶病毒和白粉病对植株的致病作用。对烟草花叶病毒，通过将寡糖 作用于病毒与植株的侵染过程、体内复制阶段进行诱导抗病毒研究，发现褐藻寡 糖可以明显提高植株的抗病毒能力，同时还能直接作用于病毒，在体外对其进行 钝化，降低传染几率，达到抗病毒的效果。对抗白粉病研究，通过体外和体内两 条途径对白粉病菌进行抗病能力的检测，发现褐藻寡糖不能抑制白粉病菌的生 长，而是通过提高植株的体内抗逆酶类，达到抗病的效果，其对烟草白粉病的最 佳防效为4d，比三唑酮的最佳防效减少了2d，缩短了白粉病的治疗时间，降低 了烟草的损伤。对植物果实的抗病保鲜的研究，发现褐藻寡糖能够改变草莓的呼 吸过程，减少水分散失，降低外界对其造成的损伤。0(20,处理组储藏9d后仍能 保留一定的鲜度品质。因此褐藻寡糖对植物的抗逆机制是通过诱导作用实现的。 诱导植物体内产生各种抗性物质来缓解逆境因素对植物造成的损伤，从而达到抗 逆的目的。 为了研究褐藻寡糖与细胞的结合机制与作用规律，利用激光共聚焦技术对标 记的寡糖与烟草细胞进行结合，观察其动态结合过程，研究发现，褐藻寡糖能够 与植物的细胞壁进行结合，又可以穿过细胞壁进入细胞内部与细胞膜进行结合。 通过将蛋白酶以及蛋白变性剂SDS对膜蛋白进行处理后研究发现能够对寡糖的 结合产生影响。表明褐藻寡糖的结合是与膜上的蛋白有关。通过封闭细胞膜上的 钙离子通道，对其进行阻断后结合寡糖，研究发现，褐藻寡糖与细胞膜的结合与 钙离子通道无关。 关键词:褐藻寡糖;促生长;诱导抗逆;效应机理 ofaI i vedOl i ideson Effects natederi the gosacchar g i onandstressresistanceof I ants growthpromot P Abstract A of wasscreenedout fragmentalginate-derivedoligosaccharide ADO HZ3 from9 ofdifferent the of oligosaccharidesoriginsbycomparingparametersgrowth andstressresistance(Thisactive wasidentified promotion oligosaccharidefragment ESI-MS the between2and5(Themost method,、?im by polymerizationdegree the mixture contentof weretrisaccharideanddisaccharide( oligosaccharides The effectswe他determinedfrom3 growthpromotion the and seed丽t11 the different seed ，callussuspension cells(Bysoaking concentrationofHZ3 was andthen of germination,thegrowth promotionplants measured theshootandroot bydetecting length,dry in and hormones of andmaize(The results amylasesgrowth germinationperiodpea showedthatO(15,HZ3showedthebest effectof growthpromotion peaby the of and andthe hormonesof姒and enhancingactivityproteaselipase growth GA(The0(20,HZ3couldenhancethe ofmaize the of growth bypromotingactivity andhormonesofL认and thecallus amylase，lipase,protease GA(Bymeasuring HZ3 exhibitedhormoneeffectandcouldinducetobaccocallus rate，the inducing the oftobacco formation(In ofsubculture O(03,HZ3showed pfocedufe callus，the thebest effect(In cells of HZ3 growthpromotionsuspensionsubculture，the presence could the cells the tobacco contentofMandGAin growthincreasing promote by the cells( suspension The ofthe HZ3towards resistance differentadversitiesWas plantsby inducing and the investigatedby damageparameters MDAelectrolyte detecting leakage ， activitiesofdefense enzymes，osmoticsubstances includingproline,soluble sugar andsomeother low resistancetestified was parameters(Theinducingtemperature by theHZ3 surfaceoftobacco at solutiononthe leavesandstored4"C(The spraying ofHZ3couldinducethe ofvarious defense presence changes parameters(The activitieswereenhancedinashorttimewhichcould the nx|Ilcecontentof enzymes oftobacc0leaves(ThemosteffectiveHZ3 MDAand electrolyteleakage wasdeterminedas ofHZ3earlneither concentration 0(20,(However,the presence the ofdefense northe ofthe that activity enzymesdamageleaves，suggesting promote ofHZ3exhibitedthe of tobaccoleavesfrom thisconcentration activityprotecting tomato were effectsofHZ3on under StI'eSS chillingdamage(The seedlingsdrought the ofleaves str懿s detected谢tll parameters damage,defenseenzymes9inducing indicated theosmoticsubstance(Theresults that0(20,HZ3showedthe ABA,and best resistance effectwhichcouldreduce drought inducing plantdamageby thedefense andosmoticsubstances(WitIlthe of ABA, increasing enzymes increasing thedefensereactionsofthetomatowe佗increased(Thediseaseresistance碍国s plant measuredintwo and mildew(0(20,HZ3exhibited aspects:anti??-TMVanti????powdery thebestanti-TMVand mildewandcouldreducetheCtl,?timeof anti-powdery 2 also mildew aheadoftriazolone(TheHZ3 exhibitedfbsh powdery days keeping of照阳wbtmy( ability final of 血the combinationmechanismHZ3谢thtobaccocellsWas area,the that ConfocalLaser resultsshowedthe investigatedby SeanningMieroseopy(The combinewitll andmembranceandthecombinatioh HZ3c砌d cellwall llBd赫 with in andnoeffectwithCa2+-CaM( membrance relationshipprotein showedthat derived HZ3has This this oligosaccharidepotential study alginate in andadversitiesstreSSresistan&黼蜘o‘le增 for appli,c:ationsplantgrowthpromotion glricultI麟( 山w。rds:aIginatederi’，ed。Kg鸺a优h曩瑚e;刚mpmm。6。n;iIlducing stress mechanism r姻i蜜knce;e觚t 独创 声 明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，(论文中不包含其 他人已经发表或撰写过的研究成果， 也不包含未获得 ?洼;塑旦逡直墓他盂蔓挂别直明的:奎拦丑窒2或其他教育机构的学位或证书使 用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明 确的说明并表示谢意。 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人 授权学校可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用 影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同时授权中国科学技术信息 研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公 众提供信息服务。 保密的学位论文在解密后适用本授权书 学位论文作者签名: 导师签字(弋’海参7号 导师签字:弋售彩 勺 如?哿，o 签字日期:卅年厂月2日 签字日期汾f年f月上日 褐藻寡糖促进植物生长与抗逆效应机理研究 0绪论 近年来，随着全球气候、土壤和环境的逐渐恶化，干旱、高低温胁迫、盐胁 迫及病害等问题也日趋严重，对植物保护和农林业生产构成了一定程度的威胁， 这引起了各国科研工作者的重视，特别是对化学物质引起的抗逆机理的探索更为 深入。 在农业生产中，不利环境因素常常给农作物生产构成严重威胁，这些对植物 生长不利的因素统称为逆境。逆境一般包括非生物逆境与生物逆境。生物逆境主 要包括各种病害和虫害，非生物逆境包括干旱、高温、低温、高盐、有毒有害气 体等。无论是生物逆境还是非生物逆境都会改变植物的生长指标，影响植物的生 长发育过程，在农业生产中便会造成植物的生长受阻，严重影响农作物的产量和 品质。因此，近年来，越来越多的科学家开展了利用外源化学物质促进植物生长 与诱导植物抗逆性能提高的研究，这也为农业的减灾增产开辟了一条新的途径。 0(1植物对逆境因子的响应 植物从种子的萌发、植株的生长、直至衰老死亡等整个生长过程，都会受到 环境因子的作用，从而影响植物的生长发育进程。自然界中影响植物生长发育的 逆境因素非常多，包括高温干旱、低温冻伤、高盐胁迫等逆境因素以及各种植物 病害等，这些因素通过对植物有机体的作用，引发了植物对逆境因子的响应，使 植物体内一系列生理生化指标发生变化，从而对植物的生长造成影响。这些影响 主要包括植物组织的萎蔫，活性氧的爆发，植保素的积累，膜结构的损伤，植物 防御酶系的变化，逆境胁迫蛋白的产生，渗透调节物质的产生，叶绿素的破坏， 呼吸作用的改变，逆境胁迫激素的产生等。 0(1(1植物组织的萎蔫 植物在遭受逆境胁迫时，常常会引发植株组织的脱水萎蔫，在干旱、低温、 高盐等胁迫的影响下，植物会产生水分缺失，细胞失去紧张度，不能保持细胞固 有的形态，叶片和茎的幼嫩部分出现下垂的现象。植物在遭受到逆境时的萎蔫机 褐藻寡糖促进植物生长与抗逆效应机理研究 理是不同的。当遭受干旱胁迫的时候，是由于植物的蒸腾作用增强，细胞失水量 大于吸水量，造成植物组织和细胞中的水分大量散失到环境中，植物细胞由于失 水造成了细胞结构的变化，细胞失去了紧张度，细胞质发生萎缩，并由此引发一 系列的生理生化反应，最终导致在宏观上植物组织的萎蔫。在高盐胁迫发生的时 候，由于环境中的盐离子浓度较高，导致细胞内的水分在渗透势的作用下不断的 外渗，由于细胞脱水导致整个原生质体收缩，脱离细胞壁，发生质壁分离的现象， 在宏观上就表现为整个植株发生萎蔫。在低温胁迫的时候，由于低温对细胞膜的 伤害，造成细胞膜结构的损伤，由于细胞膜是有选择性的半透膜，可以防止内部 大分子有机物质的外流，因此当细胞膜受损时，胞内物质包括有机物和无机物都 发生严重的外渗，造成了细胞结构的破坏，因而会发生植物组织的萎蔫。当植物 遭受病害作用的时候，分泌果胶酶、角质酶、纤维素酶等对寄主植物细胞壁进行 水解，导致原生质膜的破裂，一方面会发生与低温作用相似的膜结构的损伤，造 成胞内物质的外渗，常常在病害发生的部位也可以看到组织液的流出，还能够产 生阻塞植物导管物质，并引起水分亏缺以至植株枯萎，另一方面，许多植物致病 菌还会产生多种代谢产物如毒素 包括寄主专一性毒素与非专一性毒素 ，破坏 细胞的结构，干扰寄主植物正常生理活动，有些会引发植物细胞的死亡，此外植 物真菌病害发生时，病害真菌的菌丝有些还会深入到植物表皮细胞的内部，吸收 营养物质进行繁殖，对细胞的结构造成了损伤，都会引发细胞内物质的外渗而引 et et 起植株的萎蔫 Levinea1(，1994;Baker&Orlandi，1995;Dangla1(，1996; et et Hammond-Kosack&Jones，1a1(，1 996;Alvarez998;Johna1(，2000 。 0(1(2活性氧的爆发 1983年，Doke研究发现马铃薯发生过敏反应时，可用氮蓝四唑 NBT 和 细胞色素C Cyt 检测到超氧阴离子的产生。超氧阴离子属于活性氧的一种， 活性氧又称为反应性氧，是一类具有高反应性的自由基的总称，包括H202、02。、 OH??等，植物体内活性氧在短时间内快速、大量释放的现象称为活性氧的爆发 Oxidative Burst 。活性氧的爆发是外源性激发因子与植物细胞相互作用早期阶段 的一个主要现象。许多研究已经证明活性氧的爆发能够引起植物的过敏坏死反 应，诱导植保素的合成和细胞壁的强化以及诱导抗病相关基因的表达等防御机制 Dixon&Harrison 1994 ，因此，活性氧在植物的防御反应中起 1994;Mehdy 2 褐藻寡糖促进植物生长与抗逆效应机理研究 着重要的作用 Barker&Orlandi1995 。许多研究都发现了活性氧的产生，Adam 还发现纯化的激发子也可以诱导活性氧的爆发。 O(1(3植保素的合成与积累 植保素 Phytoaiexin 是植物受病原微生物或者各种外源激发子刺激而在受感 染的部位以及周围产生和积累的一类具有抗菌、抗逆活性的低分子量次级代谢产 烯等，是参与植物防卫反应重要生理活动的物质之一。致病菌和非致病菌以及非 生物因子如重金属、紫外线等，真菌的菌丝提取液和培养滤液以及能够引发植物 抗逆反应的物质均能够诱导植保素的合成 梁元存等，2000 。植保素的产生和积 累是植物抗逆机制的重要表现，是表征植物受到病原或激发子刺激后产生抗性的 重要指标。 植保素的诱导和合成只局限在植物受感染的细胞周围，并不随着体内物质的 运输转移到植株的其它部位，当受感染部位的植保素浓度达到限制病原物生长和 发展的阈值浓度时，就会表现出相应的抗性。在抗病植株和感病植株体内，植保 素的合成速度是不同的，抗病植株中的植保素产生和积累较快，能够在感染逆境 刺激初期就达到了高峰并产生过敏反应，而在感病植株中，植保素的积累较慢， 受到逆境刺激后并不能很快就达到高峰或者积累不明显，或者过几天后才开始在 体内达到较高的水平，但随后又迅速下降。这主要是由于植物对植保素的代谢作 用，使植保素含量迅速降低，在有病原真菌侵害时，真菌对植保素也有一定的解 毒作用，从而降低了植保素的含量 林葵等，1996 。目前已经鉴定出的大约有 200多种植保素，其中大部分为黄酮类和萜类化合物。 植保素的产生可以作为植物抗逆性指标。利用质保素的产生可以对物质的生 物活性进行鉴定。余奕珂等 2006 对珠蛋白的两种酶解液与大豆子叶进行反应， 通过检测诱导产生的植保素的含量来确定酶解液的生物活性，并对筛选出的物质 进行抗TMV病毒研究，发现珠蛋白酶解液对TMV病毒侵染具有较高的抑制作 用。表明大豆子叶法检测产生的植保素的含量可以作为植物产生抗逆性的指标。 赵小明 2006 也利用大豆子叶法研究被荧光物质2-AMAC标记的壳寡糖的生 褐藻寡糖促进植物生长与抗逆效应机理研究 et 物活性，近年来越来越多的研究发现其它环境因素如温度 Wanga1(，2008; et 1990 等 水分 Madar 因素均可对植保素的产生和积累产生影响，并且具有一定的相关性。因此，大豆 子叶法检测植保素含量的方法可以作为物质生物活性的检测方法。因为植保素的 含量直接与植物抗逆性相关，所以检测植保素含量的方法还是测定物质是否具有 抗逆性的重要依据。 0(1(4膜结构的损伤 细胞膜是维持植物细胞形态的重要组成部分，负责细胞内外物质的运输以及 能量的传递。它的结构和性质与周围环境密切相关，逆境对植物的胁迫伤害，首 先就表现在对植物膜系统的伤害。干旱、低温、病害等胁迫首先会引起膜系统通 透性的改变，进而膜上的蛋白和脂类物质也随着外界环境胁迫的变化而变化。 1970年，Lyons&Raison提出低温膜脂相变假说，他们认为低温敏感植物的膜脂 相变抗逆是因为膜脂脂肪酸的不饱和程度较低或者膜脂含量较多，在低温胁迫 下，膜脂开始从液晶相向凝胶相转变，从而造成了细胞膜膜相的改变，从而引起 细胞生理活性的紊乱，进而使整个植物遭受到低温的伤害 李美如等，1995: Kintake，1996 。近年来，越来越多的试验证明，细胞膜膜脂的组成和结构与植 物的抗低温能力密切相关。在构成细胞膜的多种磷脂中，磷脂酰甘油PG起主导 作用，膜脂相变温度的不同主要由饱和度及相变温度较高的PG决定的，抗低温 能力强的植物膜脂不饱和度高，相交温度低。其膜脂可在较低温度下保持流动性， 入烟草中，由于南瓜是低温敏感植物，转基因植物中质体PG的脂肪酸饱和度提 高，烟草表现为更容易受到低温的伤害。可见改变膜脂的组成成分会严重影响细 胞的抗低温能力。 研究发现，逆境还能够引发细胞膜膜脂的过氧化作用。关于细胞膜的过氧化 作用Fridovich 1976 提出生物自由基伤害假说，认为植物在逆境条件下，细 胞内产生过量氧自由基，这些氧自由基能引发膜脂过氧化作用，伤害膜系统。 Prasad 1997 研究发现，植物遭受低温伤害时，是由于过氧化氢酶系统首先受 到破坏损伤，造成体内过氧化氢清除链条断裂、积累增加，过氧化氢积累可以严 4 褐藻寡糖促进植物生长与抗逆效应机理研究 重损害植物细胞膜和其它代谢酶类，此过程中活性氧的积累促使膜脂中不饱和脂 肪酸过氧化产生丙二醛 MDA 。研究发现MDA含量的增高能与酶蛋白发生链式 反应聚合，从而使膜系统发生变性 周人纲等，1999 。细胞膜损伤后，其膜内 外的通透性增加，造成胞内物质的外渗，植物细胞的电渗率迅速增加，细胞的正 常生理功能受到了影响。因此丙二醛含量和电渗率大小也是表征植物细胞膜受损 的重要指标，检测MDA的含量和电渗率大小可以确定细胞膜的受损程度。 0(1(5植物防御酶系的变化 植物在生长过程中会产生02‘、OH??和H202等氧自由基，同时，植物在进化 过程中也形成了清除这些自由基的和活性氧的酶系，因为这些酶类常常与抵抗逆 境胁迫有关，因此又将其称为防御酶系或抗逆酶系，这些防御酶系主要包括过氧 盘莹 专乎o O(1(5(1过氧化氢酶 Catalase CAT 过氧化氢酶是植物体内的活性氧清除酶，CAT是C3植物中H202清除的关 当低温胁迫发生时，能破坏活性氧产生与清除之间的平衡，如果产生的H202超 过植物所能承受的阈值时，过氧化氢酶系统就会发生紊乱，首先受到了破坏和抑 有研究认为过氧化氢酶在诱导抗病性信号传导中起重要作用。张宗申等 1998b 在研究草酸在黄瓜上的诱抗机理时发现，用草酸和圆刺盘抱菌处理黄瓜叶片后， 在初期表现为对过氧化氢酶活性的抑制作用。Chen 1993 5水杨酸处理烟草叶 片后，CAT活性受到抑制，导致H202的大量积累而启动了一系列的抗病反应 品种，特别在发病中后期， 时，过氧化氢酶系统首先受到破坏损伤，造成体内过氧化氢清除链条断裂、积累 增加，由于过氧化氢积累可以严重损害植物细胞膜和其它代谢酶类，因此CAT 活力能够反映植物清除过氧化氢能力强弱和植物遭受损程度大小 陈卫国等， 2007 。这些研究都表明，植物抗病反应与CAT活性的抑制有关，这是因为CAT 活性的抑制导致了活性氧的增加，从而启动了植物的防御机制，导致植物抗病性 褐藻寡糖促进植物生长与抗逆效戍机理研究 能的增加。因此，可以通过检测植物体内过氧化氢酶的变化来确定植物的抗逆性 能。 POD 0(1(5(2过氧化物酶 Peroxidase 过氧化物酶是植物体内存在非常广泛的一类酶，它可以在脱氢酶的作用下， 催化许多酚类物质的氧化反应，是一种氧化还原酶，可以参加木质素的合成，此 外过氧化物酶还同过氧化氢酶一样是细胞内的活性氧的清除剂，因而与植物的抗 逆性关系密切。 。 过氧化物酶在植物的抗逆反应中是经常检测的一类酶。于孝如等 1993 在 小麦和条锈菌的相互关系的研究中发现，接种病菌后过氧化物酶的活性均比未接 种的对照有明显的提高。各种逆境因子均可诱导植物体内过氧化物酶活性的迅速 增强 张宗申等，1998 。李洪连等 1993 通过POD同功酶电泳分析后发现， POD活力的升高有两方面的原因，一是产生了新的酶，在同功酶图谱上表现为 新的条带的产生，另一方面是为产生新的酶类，但是其原有酶类的含量和活力升 高，因此，其过氧化物酶的活力也会提高。 DismutaseSOD 0(1(5(3超氧化物歧化酶 Superoxide 超氧化物歧化酶主要功能是通过歧化反应清除超氧阴离子自由基，形成过氧 化氢和分子氧，是植物体内非常重要的一类防御酶。同时SOD也是植物与病原 识别过程中产生抗逆信息的一个关键酶，有抗逆作用。约有90,的超氧阴离子是 由SOD清除的，因此SOD也是抗逆反应的一个非常重要的指标。黄建安等 1990 对越冬的茶树叶片进行处理发现，低温抗性强的品种的SOD活力较高，其同功 酶也具有非常明显的数量优势，抗低温弱的品种SOD活力较低。研究发现在植 物与病原的相互作用中，SOD活力发生变化还随着不同的相互作用类型和不同 的病害系统而不同。在非亲和相互作用 抗逆性很小或无抗逆性的品种 中SOD 升高或无明显变化，有的甚至出现下降。在亲和相互作用 抗逆性较高 中，SOD 活力迅速升高。例如将稻瘟病菌接种在普通水稻叶片时，SOD活力没有明显变 et 化，将赤霉菌的小麦抗病品种的SOD活力提高幅度很大 Montalbirna1(，1986 。 ammoniaPAL 0(1(5(4苯丙氨酸解氨酶 Phenylalaninelyase 苯丙氨酸解氨酶是植物体内苯丙烷类物质代谢的主要酶类之,。苯丙烷代谢 6 褐藻寡糖促进植物生长与抗逆效应机理研究 以后，首先生成反式肉桂酸、香豆酸等，最终这些物质经过代谢会转化为类黄酮 和木质素等能够增强植物抗病性的植物保护素。有研究发现其活力的高低与植物 的抗病性有很大的关系，呈正相关。因此当各种环境逆境侵染植株时，常常会引 起植保素的产生与积累，因而苯丙氨酸解氨酶的活力也会增强，此外其它逆境也 会引发苯丙氨酸解氨酶的活力的升高。朱维琴等 2006 研究发现水稻经 PEG一6000模拟人工于旱胁迫后会明显增强其体内苯丙氨酸解氨酶活力。薛应龙 等 1984 研究发现，很多受病原菌感染或其它刺激诱导的植物组织中苯丙氨酸 解氨酶的活力的升高随着时间的变化呈现一定的规律性，在受到刺激开始的几个 小时内苯丙氨酸解氨酶的活力缓慢上升，然后出现一个酶活力急剧上升的阶段， 随后酶活力开始衰退。因此虽然其酶活力升高并不稳定，但仍可以作为其遭受外 界刺激的重要指标。 O(1(6逆境胁迫蛋白的产生 在逆境胁迫下，植物体内大部分的物质合成被抑制，但仍然会有许多新的蛋 白的合成，这些蛋白质一般都是在遭受到逆境刺激后而产生的，往往揭示新的功 能。最早发现的逆境产生的蛋白是在细菌和酵母中发现的热激蛋白Hsp，后来研 究发现在高等植物中也存在这种热激蛋白。高盐逆境诱导的蛋白为耐盐蛋白，这 种耐盐蛋白在植物愈伤组织、植株和悬浮细胞中均有发现，其积累总是伴随着渗 透调节过程的开始。Bresson等把等电点 8(2的26kD耐盐蛋白命名为渗透蛋白 osmotin 。Lea蛋白是一族脱水诱导蛋白，具有很高的亲水性和热稳定性，可分 为3组，同时其中一些蛋白也可被ABA和水分胁迫因子诱导产生 何军贤等， 1996 。此外还发现了重金属结合蛋白，在小黑麦中发现的分子量为3(1kD的镉 结合蛋白等 Wil衔ed，1995 ，往往是某些植物对重金属离子具有较高的耐受力 的原因，它们在结构上都具有丰富的Cys残基，可能通过Cys的巯基与金属离 子螯合，降低细胞内可扩散的金属离子浓度，从而降低重金属离子对植物造成的 伤害。 0(1(7渗透调节物质的产生 当植物遭受到环境因子胁迫时，植物的生长受到抑制，植物细胞膜受到破坏， 由于胞内外的渗透压力不同，很容易造成胞内物质的外渗，植物自身为了缓解逆 7 褐藻寡糖促进植物生长与抗逆效应机理研究 境对植物造成的伤害，体内会产生大量的具有渗透调节功能的物质，如游离脯氨 酸、可溶性糖、可溶性蛋白等，这些物质能够降低细胞的渗透势，提高细胞内的 水分含量，保持逆境下细胞的形状，避免胞内物质的大量外渗，这一现象被称为 et 渗透调节 Hsiaoa1(，1973 。逆境条件下植物体内可溶性糖、可溶性蛋白质以 及游离脯氨酸增加的原因抗逆为大分子的碳水化合物和蛋白质的分解加强，而合 成受到抑制，并加快光合产物形成过程中直接转向低分子量物质如蔗糖等 Mtmnseta1(1979 。 0(1(7(1游离脯氨酸 脯氨酸是水溶性最大的氨基酸，具有较强的与水结合的能力，在正常生长的 状态下，植物内的脯氨酸的含量非常低，但当植物遭受到逆境胁迫时，其含量明 显增加。脯氨酸在体内的合成有两条途径，鸟苷酸途径和谷氨酸途径，在胁迫发 生时，谷氨酸途径占优势。脯氨酸合成过程涉及的两个重要酶类:毗咯啉(5一羧 酸合成酶和吡咯啉(5(羧酸还原酶，在逆境胁迫条件下，是这两种途径相互调控 作用的结果，即一方面增加合成酶基因的表达，另一方面抑制脯氨酸降解酶的活 性 梁慧敏等，2003 ，从而提高细胞中的游离脯氨酸的含量。游离脯氨酸的积 累有多种生理功效，研究发现，在所有的氨基酸中，只有脯氨酸的大量积累不会 对细胞的生长产生大的危害，其损伤程度最低。由于脯氨酸的等电点在6(5左右， 接近中性，因此其在细胞内的大量积累不会引起组织中pH值的急剧变化，脯氨 酸含量的升高，会增大细胞的保水力，同时由于脯氨酸的存在，还会对淀粉酶、 et et 己糖激酶、苹果酸脱氢酶等多种酶的失活起到保护作用 Liua1(，1992;Lia1(， 2006 。因此，在逆境发生时会引起脯氨酸的积累从而减少逆境对植物的伤害。 0(1(7(2可溶性糖 可溶性糖既是高等植物的主要光合产物，又是碳水化合物代谢和暂时贮藏的 主要形式。可溶性糖是植物体内重要的碳源和能量来源，在植物碳代谢中占有重 要位置 姜东等，2001 ，它还与植物在逆境胁迫下的渗透调节有关。植物在遭受 低温、干旱等逆境时，其体内的可溶性糖含量明显增加，通过增加细胞内溶质浓 度，使植物组织冰点下降，缓冲细胞过度脱水，由于可溶性糖的存在能够提高植 物的吸水和保水能力 Durel，1993 ，有利于降低水势，减少细胞内水分的流失， 从而提高植物的抗逆性能。 8 褐藻寡糖促进植物生长与抗逆效应机理研究 0(1(7(3可溶性蛋白 可溶性蛋白质可以生动地反映出植物体的代谢强度，它不仅积极参与新器官 的建成，而且有相当一部分就是直接调控各种生化反应的酶。在逆境发生时，植 物体内的酶类会发生不同的变化规律。逆境的胁迫会使植物的生理机能受损，体 内蛋白质的合成下降，因而会造成细胞内蛋白质的降低，但另一方面，逆境处理 能够增加植物体内的抗逆酶类，以及逆境蛋白的产生，因此，可溶性蛋白的含量 又有增加的趋势。但总体来说，由于植物体内的许多催化反应的酶都是可溶性蛋 白，逆境条件下常造成许多酶的活性下降，蛋白质等生物大分子发生降解，所以 可溶性蛋白总含量会下降。周卫等 2004 研究发现水稻根部的可溶性蛋白质含 量在高浓度盐胁迫下会有所降低，王国莉 2008 研究发现在干旱、NaCI、低 温处理时，水稻幼苗体内的可溶性蛋白含量随处理时间延长，含量逐渐下降。 0(1(8叶绿素的破坏 叶绿素是植物进行光合作用的主要色素，叶绿素在一定程度上反映了光合作 用的水平，叶绿素的含量的减少是衡量叶片衰老的标志。其中叶绿素a和叶绿素 b是叶绿素中最为重要的两类，此外还有类胡萝b素等。通常它们是植物光合作 用能力的重要指标 郭凌等，2008 。各种逆境因子会引起植物体内叶绿素含量 的降低。研究发现，低温、干旱等逆境胁迫能够引起植物体内叶绿素含量和活力 的变化，刘月敏等 2008 研究发现不同温度条件下叶绿素含量随NaCl浓度增 大均表现为先升高后降低的趋势，“等 2007 对6种木兰科常绿树种幼苗的 抗旱性能研究表明，低温会引起木兰科树木叶绿素含量的降低，但下降规律不同， 有的是先上升后大幅下降，有的是持续降低，有的是先降低，然后缓慢回升。研 究发现这种越冬后期的缓慢回升与植物对逆境的逐渐适应能力有关。 许多研究表明，当用低温处理植物时，正常光照下植物会发生本应由过量光 照引起的光抑制作用，表现为PSII的失活，叶绿素a、b的比值提高，并伴随着 PSII反应中心D1蛋白的破坏和叶黄素循环的变化，表明叶绿素a比叶绿素b更 et et 容易受到逆境胁迫的伤害 Powles，1984;Burkharda1(，1996;Schwarza1(， 1996 。但也有相反的报道，Locy等也指出，对盐胁迫适应的烟草细胞中，叶绿 et a1((1996 。Kintake 素含量增多，光合作用增强，光合磷酸酶活性上升 Locy Sowike研究发现，除了Ps II活性变化外，当温度较低、光强较弱时也能引发主 9 褐藻寡糖促进植物生长与抗逆效应机理研究 I 要破坏PSI的光抑制，并分析了PSI光抑制和PsII光抑制的关系。认为Ps 的光抑制需低温、氧化胁迫、相对弱光、长时间及PSII正常，所以在强光下、 室温时被PSII的光抑制掩盖。 0(1(9呼吸作用的改变 呼吸作用是生物新陈代谢的主要组成部分，是所有生物共有的生命现象，当 生物呼吸停止的时候，也就是生命结束的时刻。植物的呼吸作用与其自身的生命 活动休戚相关，既是植物体内有机物质转化枢纽，同时也是能量代谢的核心，此 外，呼吸作用还表征着植物对外界逆境环境反应。当植物遭受逆境时，其自身的 呼吸作用会发生相应的变化。不同逆境的呼吸作用变化的规律也不相同。在植物 发生病害时，呼吸作用明显增强，这是由于病菌感染后植物体内的线粒体明显增 多，进而通过加强的呼吸作用来清除致病菌所造成的侵染伤害。机械损伤也会增 加植物的呼吸作用，这是因为破损的植物细胞增加了呼吸酶与底物的接触促进了 氧化作用，并且为了修复受损的组织，部分细胞会变为生长状态，呼吸作用加强。 当植物失水发生萎缩时，呼吸作用反而上升，这是由于体内需要产生大量的渗透 调节物质，需要通过呼吸作用的加强来给水解酶产生渗透调节物质提供能量。但 当萎缩继续发生时，其呼吸作用又出现了下降，因为此时渗透调节物质已大量产 生，无需继续提供大量的能量，因此又会下降。 0(1(10逆境胁迫激素的产生 研究发现，植物在遭受到逆境胁迫的时候，体内的ABA含量迅速升高，当 胁迫解除时，此激素的含量又会回落，而且这种积累和消除具有非专一性和普遍 性，因此许多学者称之为胁迫激素。ABA是一种生长激素脱落酸，能够在植物 体内产生，ABA在植物体内会抑制植物的生长，外源性增加的ABA也能够诱导 植物产生类似逆境伤害的反应，有假说认为ABA是植物抗逆基因的启动因子， 传达了逆境信号，但也有研究认为，还存在另一条不依赖ABA的信号传导通路 Satoshiet a1(，1996 ，但ABA是如何起作用的，还有待进一步的研究。 另一种比较重要的激素是乙烯。乙烯是一类重要的激素，能够诱导植物果实 的成熟，也能在植物的抗逆领域发挥作用。Sergei等则报道，水稻沉水时节间生 长速率的提高是3种植物激素一乙烯、脱落酸和赤霉素相互作用的结果。低氧分 10 褐藻寡糖促进植物生长与抗逆效应机理研究 压诱导乙烯的合成，乙烯引起脱落酸水平的降低，而脱落酸ABA又是赤霉素的 拮抗物，赤霉素则是引起节间生长的主要激素。因此，乙烯是通过促进生长来缓 et 解淹水胁迫的 Sergeia1(，1996 0(2植物的抗逆途径 植物在自然界中生长，是生态系统的一部分，无时无刻不在同环境进行着物 质信息的交流和能量的交换。环境中同植物相关的因子多种多样，并且处于动态 的变化过程中，植物对每种因子都有一定的耐受能力，环境因子的变化一旦超过 了植物自身的耐受能力，那么就会对植物的生长产生伤害，就形成了逆境。可见 逆境在植物的生长发育过程中是不可避免的，会对植物造成严重伤害，威胁植物 的生长发育。在植物长期的进化过程中，植物自身也逐渐形成了相应的自我保护 机制，从对环境逆境的感受到调整自身内部的代谢过程，直至发生抗逆遗传的改 变，同时并将这种优良的抗逆性能传递给下一代，从而提高了植物适应环境的能 力，减少了逆境对植物的伤害。目前消除或降低逆境对植物伤害的举措主要有以 下几种途径: 0(2(1控制环境因素 当逆境来临时，如低温，干旱、高盐、病虫害等逆境因素作用于植物，会对 植物的生长发育造成影响。因而我们可以通过人为的控制环境因素，减少逆境对 植物所造成的损伤。目前，在农业生产中对针对环境逆境的防治措施有很多。例 如过冬的小麦等作物可以在冬季来临的时候对其进行低温灌注，即“冻水”，由 此来提高土壤的比热容，进而减少地温的温差变化，从而避免了冬季温差变化过 大对小麦幼苗造成的损伤。在秋冬霜冻季节，突发的低温霜冻会使植物发生大面 积的突然冻伤死亡，因此，农业上常采用烟熏的方法，即傍晚时在农田周围燃烧 柴草，会产生大量的烟雾和二氧化碳，从而在地表上空形成了一层保护层，能够 降低夜晚的温差变化，减少植物的低温冻伤。还可以在低温时人工制造温室环境， 即“大棚’’种植，能够在一定的空间中保持适宜植物生长的温度环境。在干旱时， 可以对植物进行人工浇灌，及时补充土壤中的水分，保证植物生长所需。当病虫 害发生时，可以在植株表面或根部施用农药，直接杀灭各种病害和虫害。但改变 o???1?å?′ê???2??éú3?ó??1??D?ó|?úàí?D?? ????3çç×è?êDâçao????μ?â?á|?,??á|?,2?á|?????3,′è,????ç??ç?μ?1yá?ä?è??á????? ?3?å3ã??′èμ???â?,?çç′???à′???àμ??D??????????1a×a?çá?æ?1y???ìä???à′åá?? ?2??×?ãæμ??1???ìá|μ??D???, O,?2,?2?1???æá? ???2????DD?1???íá???òaä??????2???ë?àè|μ????3?D??DD?æá?oæã???,?′è?D ???à??????3ääè|?ìá|??μ??1????????,?éçaä??????2????DD?1oμ?æá??,?1o??æá??, ?1???æá?oæ?æââ?æá?μâ?,?2???ë??DD???3?æá?äª,?æ?1y????3???2??μ?ã?o|×éè?,? åá???2??å??ë?àè|μ??1?????äμ?2ëãë?,??â??ë???3?æá?μ?3??ë,??2??ì??úμ????? ?à1???ªä?á??,ãë?ª??μ?ª??ˉ,?â?μæ??äª??????μ??eã?oæ???ë???äã?3?,??ãoμ?,?? ???,????äª×ã?ˉ????μ?????æ???,?μ?ä?æ?1y???????3?æá?μ????â?ãç??á′ê??å??ë ?à1??1?????äμ?2ëãë,?â??2ª,??μ?′èá??yà?,???àèê??àà 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Marcet a1,?,?1994,? et et Sergei a1,?,?1996,?Satoshi a1,?,?1996 ,??ãç?æ?1y′??????????1???êçç??DDã?????? ?3???2??μ?ã?o|?,ªæO,?1?aç??-????μ?μ?μ??12??êçç?, 12 褐藻寡糖促进植物生长与抗逆效应机理研究 0(2(4诱导抗逆 植物的诱导抗逆是指利用外界诱导物质的刺激使植物产生抵抗逆境的物质， 从而增强植物对外界逆境的抵抗能力。研究发现，植物在受N#I-界逆境因子作用 时，会引发自身的抗逆性，这种抗逆性还可以通过诱导物质进行诱导。这种能够 诱导植物产生抗逆性的物质称为诱导因子或诱抗剂。在植物的诱导抗逆研究中， 以诱导抗病的研究最多。 0(3植物的诱导抗逆研究 植物的诱导抗逆机理主要是，通过外源性的物质刺激植物，植物首先对这种 诱导物质进行识别，然后通过传导途径将诱导物质的信号传输到细胞内部，继而 引发一系列的生理生化反应，包括植保素的合成，防御酶类活力的提高，渗透物 褐藻寡糖促进植物生长与抗逆效应机理研究 质的产生和积累，逆境胁迫激素的产生，如果植物还未遭受逆境侵害，会明显增 强植物的抗逆性能;如果植物已经遭受逆境的侵害，通过诱导剂的诱导能够增强 植物对逆境胁迫的抵抗能力，降低逆境对植物的损伤，修复部分生理功能。 0(3(1诱导抗逆的特点与优势 利用诱抗剂对植物的抗逆性能进行诱导具有许多特点: 1 诱导抗逆性具有广谱性。诱抗剂对植物诱导抗逆反应的机制是通过刺激 使植物产生大量的植保素、防御酶类和渗透调节物质等，这些物质的产生和积累 均能够增强植物在各种逆境下的抗逆能力。尤其是在诱导抗病的研究过程中发 现，自然界中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。不同于 遗传抗病性，植物诱导抗病性则表现出不同程度的广谱性。一方面是同一种诱导 剂可诱导某一种植物产生对多种病害的抗性，另一方面是不同的诱导剂可诱导不 同的植物产生对多种病害的抗性 董合忠等，2001 。但各种不同诱抗剂的诱导 效应是有差别的，同一诱导因子对不同病害抗性的诱导也是有差别的。Ross i961 研究发现，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不 起作用。这也说明诱导抗病的广谱性是相对的。 2 诱导抗逆性具有延迟性。植物诱导抗逆性不是在诱导剂与植物作用后立 刻产生的，需要有一定的时间间隔。这是因为，诱抗剂与植物作用后到植物抗逆 物质的产生需要有一个信号识别和转导、激活体内抗逆基因、产生抗逆物质的过 程，这个过程的时间随着不同植物和诱抗剂的不同而不同。在诱导抗病反应中如 果诱导处理之后立即对植物接种病原菌，不产生免疫作用。植物用真菌或细菌作 诱导接种后，一般经72---96小时就开始有免疫作用;用病毒作诱导处理也要经 过48"-'72小时才开始表达抗性，以后免疫作用逐天增强。但利用寡糖对植物进 行诱导抗病性所需的时间比较短，有报道几个小时内就会诱导植物体内产生多种 抗病物质，诱导植物产生抗病性 周自云，2004 。 3 诱导抗逆性具有系统性和持续性。植物被诱抗剂所诱导产生的抗逆特性可 以从处理部位扩展到植物整个植株，并能维持一定时间。在未侵染部位产生的对 随后病原物侵染的抗性称为系统获得性抗性，能够对多种病原菌具有抗性。研究 发现，一定浓度的诱导物可产生持续较长时间的抗逆性，而且在抗逆性表达一段 14 褐藻寡糖促进植物生长与抗逆效应机理研究 时间后开始减弱，通过再次诱导可增强并延长其抗逆性。在植物的诱导抗病研究 中，李冠等研究发现，黄瓜用瓜类刺盘孢或删处理第一片真叶，2"-'3周后再 进行一次强化接种，可使黄瓜在整个生长期内对瓜类炭疽病、瓜枝孢和假单孢菌 Pseudomonas cachrymans 获得整体免疫。如果只进行一次诱导接种，不进行 强化接种，则黄瓜植株产生免疫的持续期为4,6周，此后，植株的免疫效应即 整体消失 李冠等1990 。用瓜类刺盘孢诱导处理哈密瓜的第一片真叶，发现15d 后，新出生的2,5片叶片仍有明显的抗病性。 4 诱导抗逆性的强弱与诱导剂的剂量有关。在一定范围内诱导效应随着诱导 物剂量的增加而增强，但达到一定浓度后，诱导出的抗逆效应不再增强而是趋于 稳定 李冠等1990 。 5 诱导抗逆性的传导性和遗传特性。利用外源性的诱导剂诱导产生的系统抗 病性可以通过嫁接从砧木传导到接穗。Kue 1983，1990 认为，经过诱导的黄瓜 植株获得抗性的原因是诱导部分输出抗性信息物质的结果。他们把感病的黄瓜接 穗嫁接已经免疫的黄瓜砧木上，结果使原来感病的黄瓜接穗变为抗病。将诱导叶 片的叶柄进行环割可以阻止抗性的传导。在葫芦科中，诱导抗性的传导没有种、 属和品种的专化性，在诱导免疫的黄瓜砧木上嫁接感病的西瓜或甜瓜接穗时，可 使这些接穗获得抗性。但是植物的诱导抗病性能否通过遗传作用进行传递，还未 经验证，到目前为止，还未发现经过诱导的植株的抗病性可以通过种子遗传给下 一代。 此外，利用诱抗剂诱导提高植物的抗逆性能还有其自身独有的优势: 1 诱抗剂具有高效性。研究发现，能够诱导植物产生抗逆性的物质在引起植 物抗逆性产生上浓度非常低，因此在农业的使用上其使用量很少就会起到非常好 的效果。据研究lng的葡聚寡糖即可以在大豆细胞中产生足够量的植保素，即理 想情况下19寡糖可以诱导1000吨植物组织产生足够量的植保素 王松，2003 。 2 无毒害。通过选择合适浓度的诱抗剂对植物进行抗逆性能的诱导，能够显 著增强其体内抗逆物质的含量和防御酶类的活力，但是不会产生病害或者其它逆 境因子对植物产生的伤害。 3 无污染。诱抗剂大多是低分子量的激素、寡糖、蛋白质等物质能够在自然 褐藻寡糖促进植物生长与抗逆效应机理研究 界中进行降解，不会对环境造成污染，因此常常被称为现代农业的“生物农药”。 0(3(2诱抗剂的种类 能够诱导植物产生抗逆性的物质称为诱抗剂 Resistanceinducer 。随着人们 对诱导抗逆性认识的加深，寻找高效的诱抗剂已经成为目前研究的一个热点。植 物诱抗剂的种类非常多，目前研究发现已有100多种物质能够诱导植物产生抗逆 性，此外有些物理因子也能够诱导植物产生抗逆性，因此，植物诱抗剂可以分为 以下几类: 0(3(2(1物理因子 有些物理因子也能够诱导植物产生抗逆性，主要有机械损伤、低温处理、紫 外线、电流刺激等能够引起植物死亡的因素都能够提高植物的抗逆性能 98 et 1 983 。 979;Hargreaves，1 982;Dixona1(，1 Hargreaves 1;Lyon&Albersheim，1 这主要是因为这些能够引发植物细胞死亡的因素在使细胞损伤和死亡的过程中 会产生一些低分子量的化合物，如寡糖等，会诱发周围细胞植保素的产生和积累， 从而诱导植物产生了抗逆性。Wildon等 1992 发现番茄叶片的机械损伤能够 诱导产生抗病性，并能够将这种抗病性传导到第一片真叶，Stroble等 1995年 发现有白叶枯病租氯化铜引起的损伤能够使促使烟草和黄瓜获得抗病性。 Vallelian 逆性。这主要是利用了逆境锻炼的方法，提升植物的抗逆性能。 0(3-2(2化学物质类 有些化学物质能够诱导植物产生抗逆性能，这类化学物质非常多，主要包括: BTH 目前BTH在小麦烟草和水稻上都实现了商品化的应用，它能够诱导多种植 物对多种病害的抗性。1996年Gorlach等首先报道了BTH在小麦上的应用，在 上苗期能够诱导小麦对叶斑病、叶锈病和白粉病的抗性。此外BTH对白菜苗期 et et a1(，1998 ，向日葵的霜霉病 Tosia1(，1999 ，日本梨 霜霉病、猝倒病 Jesen 16 褐藻寡糖促进植物生长与抗逆效应机理研究 et 树的锈病、疮痂病 Ishii 表现出了非常好的诱导抗性。 2 DL―p-氨基丁酸 DL-p―amino―n-butyricacid，BABA DL(t3一氨基丁酸是一种对环境安全的非蛋白氨基酸，能够诱导多种植物对多 种疾病的抗性。它能够引起植物体内病程相关蛋白的积累，能够使氧化酶活性升 et et et 高 Sunwoo a1(，1996;Hwanga1(，1997;Cohenal，，1999 。Olivieri等 mM 病田间诱抗的效果，结果表明2 BABA处理的叶片对晚疫病抗性表现最强。 3 2，6一二氯异烟酸 2，6(dichloroisonicotinic acid，INA et et a1(，1995; 2，6一二氯异烟酸是一种广谱的诱抗剂 Kogela1(，1994;Vemooij Elizabetheta1(，1998 ，能够诱导单子叶植物和双子叶植物对细菌、真菌和病毒的 抗性的提高，但体外实验证明，INA没有抗菌活性，因此INA的作用机制是诱 et 导植物产生抗病性 Warda1(，1991 。 4 草酸 Oxalicacid，OA 许多在生态上生理学上不同的真菌都可以产生草酸，能够产生草酸的真菌大 多能引起植物染病，但是草酸可以诱导植物产生对细菌和病毒的抗病性 Dounravoet 理油菜的下部叶片可诱导植株产生系统获得性抗性。因此草酸是一种非常有效的 诱抗剂。 O(3(2(3激素类 1 脱落酸 ABA 脱落酸是植物体内的一类抑制生长的激素。在植物体内的主要作用是抑制植 物的生长发育。它可以抑制植物的生长，包括整株植物和离体器官的生长;可以 通过促进休眠的作用，抑制植物种子的萌发:在植物生长过程中还能够促进植物 组织器官的脱落;促进植物气孔的关闭等。ABA与逆境生理的关系非常密切， Heino等 1990 研究发现在拟南芥中水杨酸的缺少，会降低植株对低温的抗性。 多种环境胁迫都会引发ABA含量的上升，外源性的ABA也能引起植物类似干 et a1(，1970 。脱落酸被认为是一种逆境激素，其介导的 旱等逆境的反应 Lyons 信号通路可促使植物在逆境胁迫条件下继续生存，并在植物生长发育，抗病等过 褐藻寡糖促进植物生