系統(tǒng)獲得抗性(SystemicAcquiredResistance,SAR)是植物在局部受病原(特別是壞死型病原)侵染后,誘導(dǎo)產(chǎn)生的一種廣譜、持久的全株抗病狀態(tài)。**提升SAR信號傳導(dǎo)效率**是增強植物(如、番茄)對花葉病毒(如TMV,CMV)等后續(xù)侵染抵抗力的重要策略。這可以通過應(yīng)用SAR化學(xué)誘導(dǎo)劑(如水楊酸SA及其功能性類似物苯并噻二唑BTH、噻酰菌胺TI)或特定的生物激發(fā)子(如某些寡糖、脂肽)來實現(xiàn)。這些物質(zhì)能夠模擬或強化植物自身的SA信號通路:SA是SAR的關(guān)鍵信號分子。外源應(yīng)用誘導(dǎo)劑能直接提升植株體內(nèi)SA水或SA下游信號轉(zhuǎn)導(dǎo)組分(如NPR1蛋白)。高效的信號傳導(dǎo)意味著:**信號放大:**局部處理點產(chǎn)生的SA信號能更快、更強地傳遞至全株。**響應(yīng)增強:**遠端組織對SA信號的感知更靈敏,下游防御基因(如編碼PR蛋白:幾丁質(zhì)酶PR-3、β-1,3-葡聚糖酶PR-2、PR-1蛋白等)的轉(zhuǎn)錄更迅速、更充分。病侵染點周圍形成物質(zhì)富集區(qū),抑制菌絲擴散。綠斑駁花葉病毒接種實驗
通過根部灌注含鉀、硼、硅及誘導(dǎo)抗性物質(zhì)(如殼聚糖)的營養(yǎng)液,可多維度強化煙株維管束系統(tǒng),抵御枯萎病菌(*Fusariumoxysporum*)的導(dǎo)管內(nèi)擴散:1)**疏導(dǎo)效率提升**:鉀離子維持導(dǎo)管內(nèi)高滲透勢,促進液流速度,沖刷可能存在的菌體;硼保障細胞壁完整性,硅沉積強化導(dǎo)管壁抗酶解能力。2)**誘導(dǎo)物理**:殼聚糖植株產(chǎn)生胼胝質(zhì)(Callose)和凝膠狀物質(zhì)(富含羥基脯氨酸糖蛋白),在導(dǎo)管內(nèi)快速沉積,物理性阻塞病菌的縱向遷移通道。3)**化學(xué)抑制**:營養(yǎng)液刺激根系分泌或?qū)Ч軆?nèi)積累抑菌酚類(如綠原酸)和病程相關(guān)蛋白(幾丁質(zhì)酶),直接殺傷或抑制菌絲生長。4)**減少侵填體自損**:優(yōu)化植株狀態(tài)可減輕過度形成侵填體(Tyloses)造成的自我堵塞。這種“疏導(dǎo)增強+物理阻斷+化學(xué)防御”的三重屏障,有效延緩或阻斷了病菌在維管束內(nèi)的系統(tǒng)性蔓延。花葉病毒病的防治措施染曲葉病煙株側(cè)芽萌發(fā)活力增強,補償主莖生長缺陷。
花葉病(如TMV,CMV引起)通常從植株上部幼嫩葉片開始顯癥,逐漸向下蔓延。上部葉片嚴重花葉、畸形、甚至壞死,光合功能基本喪失。此時,**中下部葉片能否保持良好產(chǎn)能**成為決定終產(chǎn)量損失程度的關(guān)鍵。通過綜合管理措施(如選用中下部葉片耐病性強的品種、加強中后期鉀肥和微量元素的葉面補充、合理調(diào)控溫濕度減緩病毒增殖速度、應(yīng)用誘抗劑增強植株整體耐受力),可以提升中下部葉片在病毒脅迫下的生理穩(wěn)定性。其在于:**延緩病毒向下蔓延速度:**措施可能增強中下部葉片細胞的抗病毒能力或限制病毒在維管束中的移動,推遲其顯癥時間。**維持中下部葉綠體功能:**即使輕微,通過營養(yǎng)支持和抗保護,這些葉片葉綠體的光系統(tǒng)效率、Rubisco酶活性等關(guān)鍵光合參數(shù)能維持在較高水。**延長功能期:**避免中下部葉片因營養(yǎng)競爭加劇或病毒間接影響而過早衰老黃化。**優(yōu)化冠層結(jié)構(gòu)利用光能:**相對健康的中下部葉片能更有效地利用透射到下層的有限光照進行光合作用。
通過噴施硅酸鉀溶液或特定生物刺(如油菜素內(nèi)酯類似物),可誘導(dǎo)葉片表皮細胞加速合成并分泌角質(zhì)(Cutin)、蠟質(zhì)(Wax)等疏水性物質(zhì)。增厚的角質(zhì)層形成致密的物理-化學(xué)復(fù)合屏障:其**物理層面**提升了表皮細胞的機械強度,增加了分生孢子萌發(fā)后芽管穿透細胞壁所需的機械阻力;**化學(xué)層面**則因蠟質(zhì)成分(長鏈烷烴、酯類)的改變增強了疏水性,使水滴難以滯留,減少了孢子附著和萌發(fā)所需的液態(tài)水膜環(huán)境。同時,增厚的角質(zhì)層阻礙了病原(如赤星病菌*Cercosporanicotianae*、黑脛病菌*Phytophthoranicotianae*)分泌的角質(zhì)酶與底物的有效接觸,延緩了酶解過程。這種強化屏障使分生孢子的芽管難以穿透表皮細胞壁建立侵染釘,有效降低了病原菌成功侵入的概率,是預(yù)防葉部病害的道堅實防線。營養(yǎng)液優(yōu)化內(nèi)源平衡,加速病后新葉更替進程。
通過合理增施氮鉀肥或噴施蕓苔素內(nèi)酯(BR),促進煙株葉片面積擴展和葉肉增厚,直接提升單位葉面積的光合效率(凈光合速率Pn提高)。增大的葉面積捕獲更多光能,增厚的柵欄組織容納更多葉綠體,增加了碳水化合物(葡萄糖、蔗糖)的同化積累。這為植株合成各類抗病防御物質(zhì)提供了充沛的“能量貨幣”和碳骨架:1)**基礎(chǔ)構(gòu)建物質(zhì)**:糖類轉(zhuǎn)化為苯丙氨酸等次生代謝前體;2)**防御化合物合成**:充足ATP和還原力驅(qū)動酚類(綠原酸、類黃酮)、生物堿(煙堿)、木質(zhì)素等或屏障物質(zhì)的生物合成;3)**防御蛋白產(chǎn)生**:支持PR蛋白(幾丁質(zhì)酶、葡聚糖酶)、抗酶(SOD,POD)等的大量翻譯與修飾。因此,擁有強大“光合源”的植株,在遭遇病原挑戰(zhàn)時,能迅速調(diào)動資源投入抗病反應(yīng),避免因能量匱乏導(dǎo)致防御崩潰。建立根冠協(xié)同防御,阻斷斑萎病毒向生長點轉(zhuǎn)移。番茄的花葉病毒病
針對黑腐病,葉柄基部壞死區(qū)域修復(fù)再生速度加快。綠斑駁花葉病毒接種實驗
當(dāng)煙株受到某些誘導(dǎo)因子(如特定抗病毒制劑、激發(fā)子或營養(yǎng)調(diào)控)作用后,其細胞間連絲(Plasmodesmata)的結(jié)構(gòu)和功能可能發(fā)生改變。細胞間連絲是植物細胞間進行物質(zhì)和信息交流、也是病毒粒體(如花葉病毒TMV)在葉肉組織內(nèi)進行細胞間移動的關(guān)鍵通道。這種改變可能涉及連絲通道孔徑的物理性收縮、連絲腔內(nèi)充滿胼胝質(zhì)(Callose)沉積物、或連絲相關(guān)蛋白(如運動蛋白受體)的修飾和抑制。花葉病毒編碼的運動蛋白(MovementProtein,MP)通常具有擴大連絲孔徑、形成管狀結(jié)構(gòu)以運輸病毒核酸復(fù)合體的功能。然而,在受到調(diào)控的植株中,運動蛋白與修飾后的連絲的相互作用效率下降,其“開孔”能力被削弱或阻斷。同時,胼胝質(zhì)的快速沉積在連絲通道周圍形成物理屏障,進一步限制了病毒粒體或核酸復(fù)合體通過連絲進行胞間轉(zhuǎn)運的速率和效率。其結(jié)果是,即使病毒成功侵染了初始細胞,它向周圍相鄰葉肉細胞擴散的速度被延緩,病毒侵染灶的擴展范圍受到限制,有效降低了病毒在葉片組織內(nèi)的系統(tǒng)性積累速度,減輕了癥狀的嚴重程度和擴散面積。綠斑駁花葉病毒接種實驗