植物抗菌蛋白及其在农业中的应用研究进展_吕慧

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植物天然抗生素的生物合成及其应用研究

植物天然抗生素的生物合成及其应用研究

植物天然抗生素的生物合成及其应用研究随着人类对自然环境的不断破坏和抗生素滥用,微生物对抗生素的耐药性日益增强,研究和发现新型抗生素成为当今急需解决的问题。

与此同时,植物中的天然产物在抗生素、抗菌和抗肿瘤等领域展示出了较好的活性和效果,因此研究植物天然抗生素的生物合成及其应用具有重要的意义。

植物天然抗生素是指植物体内产生、维持自身生命活动所需的具有杀菌、抗病、抗虫等功效的代谢产物。

在植物的生长发育过程中,植物体会合成出一些具有生物防御和调节生长的有机物,例如黄酮类、生物碱类、甾体类、酚类、鞣质类等,实现了植物的自我保护和生物调节。

其中,一些植物天然产物具有广泛的药用价值,因其具有抗菌、抗病毒、降低人体胆固醇、促进免疫等诸多功效,被广泛用于治疗多种疾病。

对于植物天然抗生素的生物合成及其应用的研究,主要分为两个方面:一是解析植物中天然产物的生物合成途径及其调控机制,二是对植物天然产物进行开发和应用。

植物天然抗生素的生物合成植物天然抗生素的生物合成大多源自一系列基础骨架化合物,这些化合物起始于基础代谢途径合成的一些糖类、脂肪酸和氨基酸等,经过复杂的转化途径,生成了一系列具有生物活性的次生代谢物。

以黄酮类为例,其基础骨架为苯骈吡喃酮结构,从苯酮和乙酰辅酶A出发,通过二羧酸途径以及WAES途径、美宁裂解酸途径等复杂的代谢反应路径,经过数个酶的催化、调节和催化剂的供应等步骤最终生成黄酮类物质。

在这一过程中,多个酶、转运蛋白、激酶等参与其中,并通过基因调控和蛋白受体配合等方式实现了生物合成。

对于植物天然抗生素的生物合成研究,最近几年有学者提出可以通过代谢工程策略来实现植物天然产物的生产。

例如,在植物细胞外分泌体系中,可以通过敲除多个具有抑制或竞争作用的代谢途径等设计,来提高目标产物的生物产量、纯度和稳定性。

这为植物天然产物的工业化制造奠定了基础。

植物天然抗生素的应用研究植物天然抗生素具有广泛的应用价值。

在医学上,植物天然抗生素广泛应用于疾病的诊断与治疗、生物防治、环境保护等领域。

草本植物抗菌肽开发及应用研究新进展

草本植物抗菌肽开发及应用研究新进展

草本植物抗菌肽开发及应用研究新进展草本植物拥有众多的药用植物资源,其中一部分植物含有具有抗菌活性的肽分子。

这些肽分子被称为草本植物抗菌肽,具有广谱的抗菌活性,对抗细菌、真菌和病毒等病原体十分有效,且不易引发抗药性。

因此,草本植物抗菌肽在医药和养殖领域具有巨大的潜力。

近年来,科学家们对草本植物抗菌肽的开发与应用进行了一系列的研究,取得了一些新的进展。

首先,对草本植物抗菌肽的发现与开发取得了重要的突破。

传统的草本植物抗菌肽的发现通常是通过草本植物的提取物进行筛选,然而,由于植物中抗菌肽的含量较低,使得其检测和鉴定变得困难。

幸运的是,近年来,先进的分离和鉴定技术的出现使得草本植物抗菌肽的发现与开发变得更加容易。

研究人员运用蛋白质组学和基因工程等技术手段,成功地鉴定和合成了许多具有较强抗菌活性的草本植物抗菌肽,如科学家们从天然植物草木皮中分离并鉴定出一种新型具有广谱抗菌活性的抗菌肽,命名为树皮抗菌肽(SAP)。

这些新发现的草本植物抗菌肽为抗菌药物的研发提供了新的思路和材料基础。

其次,草本植物抗菌肽在医药和养殖领域的应用呈现出广阔的前景。

草本植物抗菌肽不仅在医学领域有广泛的应用,如治疗细菌感染、抗癌和免疫调节等,还在畜牧养殖领域具有重要的作用,可用于预防和治疗畜禽的常见疾病。

草本植物抗菌肽以其广谱抗菌活性、低毒性和不易产生抗药性等特点,成为替代抗生素的潜在候选药物。

此外,许多研究表明,草本植物抗菌肽具有促进创伤愈合和抑制肿瘤生长等重要生理功能。

因此,草本植物抗菌肽在医药和养殖领域的应用前景非常广泛。

此外,草本植物抗菌肽的作用机制也得到了进一步的阐明。

草本植物抗菌肽通过多种方式发挥其抗菌活性。

例如,它们可以破坏细菌细胞膜使其释放细胞内容物,从而导致细菌死亡。

此外,草本植物抗菌肽还能通过抑制细菌的DNA、RNA和蛋白质合成等方式来杀死细菌。

重要的是,草本植物抗菌肽还具有一定的免疫调节作用,可以促进机体的免疫应答,强化身体对病原体的抵抗力。

枯草芽孢杆菌酶解植物蛋白在饲料中的应用研究

枯草芽孢杆菌酶解植物蛋白在饲料中的应用研究

枯草芽孢杆菌酶解植物蛋白在饲料中的应用研究枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)是一种常见的产孢杆菌,广泛存在于土壤、水体和植物根际中。

它具有多种对植物生长和健康有益的特性,例如能够产生丰富的酶类和抗生素,降解有机废弃物,并与植物根系建立起共生关系。

其中,枯草芽孢杆菌酶解植物蛋白在饲料中的应用是一项有潜力的研究领域。

首先,枯草芽孢杆菌酶解植物蛋白可以增加饲料的蛋白质可利用性。

植物蛋白质中存在一些抗营养因子,如纤维素、多肽和肽酶抑制剂等,它们会降低蛋白质的降解和吸收速度。

通过酶解植物蛋白,可以降低这些抗营养因子的含量,提高其可利用性。

一些研究表明,酶解植物蛋白后,饲料中的蛋白质降解率明显提高,动物对蛋白质的利用效率也明显提高。

其次,枯草芽孢杆菌酶解植物蛋白可以改善饲料的营养价值。

植物蛋白质中含有大量的必需氨基酸,但存在不平衡的情况。

通过酶解,可以提高植物蛋白质中各种氨基酸的比例,使其更接近动物的需求。

此外,酶解还可以降低饲料中的抗营养物质含量,如纤维素和多肽,从而改善饲料的营养价值。

第三,枯草芽孢杆菌酶解植物蛋白可以改善饲料的口感和食欲。

植物蛋白质的特点是结构复杂,对动物消化道有一定的刺激作用。

通过酶解,可以破坏蛋白质的大分子结构,使其更易于被动物消化酶分解,并提高饲料的嗜好性和食欲。

最后,枯草芽孢杆菌酶解植物蛋白在饲料中的应用还可以提高动物的生产性能。

研究表明,添加酶解植物蛋白的饲料可以提高动物的生长速度、饲料转化率和产蛋率,降低饲料成本。

这是因为酶解植物蛋白可以提高饲料中蛋白质的可利用性,增加动物对营养物质的吸收利用,从而提高生产性能。

然而,枯草芽孢杆菌酶解植物蛋白在饲料中的应用还存在一些潜在的问题和挑战。

例如,酶解过程中可能会产生氨和胺等有毒物质,对动物健康产生不利影响。

此外,酶解植物蛋白也需要一定的条件和工艺,如果操作不当,可能会导致酶活性降低或失活。

综上所述,枯草芽孢杆菌酶解植物蛋白在饲料中的应用具有广阔的研究前景。

植物免疫诱抗剂的作用机理和应用研究进展

植物免疫诱抗剂的作用机理和应用研究进展

植物免疫诱抗剂的作用机理和应用研究进展一、概述植物免疫诱抗剂,作为一种新型的生物农药,近年来在农业领域引起了广泛的关注和研究。

其核心概念在于通过激活植物自身的防御机制,提高植物对病虫害的抵抗力,从而实现病害防治的目的。

相较于传统的化学农药,植物免疫诱抗剂具有显著的环境友好性和生物安全性,对人畜无害,不污染环境,因此在现代农业中展现出巨大的应用潜力。

植物免疫诱抗剂的作用机理复杂而精妙,它并不直接杀灭病虫害,而是通过诱导或激活植物产生一系列的免疫反应,使植物对病原物产生抗性或抑制病菌的生长。

这一过程中,植物免疫诱抗剂能够激活植物的防御基因表达,调控激素平衡,诱导抗病蛋白的合成,从而强化植物的免疫防线。

随着研究的深入,植物免疫诱抗剂的应用范围也在不断拓宽。

它不仅可以用于防治农作物的病虫害,提高作物的产量和品质,还可以应用于植物抗逆性的提高,帮助植物抵御逆境条件的挑战。

植物免疫诱抗剂还可以与其他防治措施协同作用,形成综合防治策略,提高防治效果。

尽管植物免疫诱抗剂的研究和应用取得了显著的进展,但仍面临着一些挑战和问题。

其作用机理尚未完全明确,剂量效应和长期影响仍需进一步探究;如何将其与现有的农业生产体系更好地融合,实现其可持续应用,也是未来研究的重要方向。

本文旨在对植物免疫诱抗剂的作用机理和应用研究进展进行综述,以期为相关领域的研究和应用提供参考和借鉴。

我们将从植物免疫诱抗剂的概念与分类、作用机理研究进展、应用效果评估以及未来发展趋势等方面进行详细阐述。

1. 植物免疫诱抗剂的定义与分类《植物免疫诱抗剂的作用机理和应用研究进展》文章段落植物免疫诱抗剂的定义与分类植物免疫诱抗剂,也被称为植物免疫激活剂或植物疫苗,是一类新型的生物农药。

它的核心定义在于能够激发植物产生诱导抗病性反应,从而提升植物对各类病害的抵抗能力。

这类物质通过诱导或激活植物自身的防卫和代谢系统,使植物在面对外界刺激或逆境条件时能够产生免疫反应,从而延迟或减轻病害的发生和发展。

新型抗菌药物在耐药菌感染治疗中的研究与进展

新型抗菌药物在耐药菌感染治疗中的研究与进展

新型抗菌药物在耐药菌感染治疗中的研究与进展随着抗生素的广泛应用,耐药菌感染已成为全球公共卫生问题。

传统抗生素药物的治疗效果逐渐减弱,因此急需新型抗菌药物来对抗这些耐药菌。

近年来,科研人员在新型抗菌药物的研发和治疗方面取得了一些进展,本文将对这些研究和进展进行综述。

一、耐药菌感染的现状耐药菌感染已成为严重的医疗问题,使传统抗生素治疗失效。

据统计,每年全球有数百万人因耐药菌感染而死亡。

主要的耐药菌包括金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、肺炎克雷伯菌等。

这些耐药菌能够产生各种耐药基因,使其对抗生素产生抗药性,增加治疗难度和风险。

二、新型抗菌药物的研究进展1. 抗菌蛋白类药物:抗菌蛋白是一类来源于动植物的天然蛋白,具有很强的抗菌活性。

研究表明,抗菌蛋白可以破坏细菌细胞膜,从而导致细菌死亡。

目前已有一些抗菌蛋白类药物进入临床试验,显示出良好的抗菌效果。

2. 新型β-内酰胺类抗生素:β-内酰胺类抗生素是目前临床上主要使用的抗生素之一,但由于耐药菌的出现,一些β-内酰胺类抗生素已失去治疗效果。

近年来,科研人员对β-内酰胺类抗生素进行了结构改造和修饰,研发出一些新型抗菌药物,具有更好的抗菌作用和更低的耐药率。

3. 抑制剂联合治疗:抗生素的耐药机制主要包括抗菌药物的降解、排泄、内在耐药基因等多种途径。

研究人员发现,将抗生素与抑制剂联合使用可以显著降低细菌的耐药率,提高治疗效果。

目前已有一些抑制剂在临床上应用,取得了一定的成功。

三、新型抗菌药物的应用前景新型抗菌药物在治疗耐药菌感染中具有巨大的应用潜力。

这些药物不仅可以对抗传统抗生素失效的菌株,还能有效减少医院感染率和死亡率。

未来,科研人员应不断探索新的抗菌药物,并加强临床试验,推动新型抗菌药物尽快进入市场。

综上所述,新型抗菌药物在耐药菌感染治疗中的研究与进展为临度治疗提供了新的选择,为解决耐药菌感染问题带来了新的希望。

我们相信在科研人员的共同努力下,新型抗菌药物将在未来发挥更大的作用,为人类健康做出更大的贡献。

植物交互作用的分子机制及其在农业生产中的应用

植物交互作用的分子机制及其在农业生产中的应用

植物交互作用的分子机制及其在农业生产中的应用植物之间的互动是生态系统中不可或缺的一个环节。

由于这些互动涉及到植物之间的相互依存以及生物多样性的维护,因此植物交互作用一直都是生态学和生物学研究的热点话题。

本文将介绍一些基本的植物交互作用的分子机制,并探究这些机制如何在农业生产中得到应用。

1. 植物间的化学通讯对于植物来说,它们之间的互动可能并不是显而易见的,但是在微观层面上,植物之间进行着非常复杂的交流。

例如,植物之间的根系可能会释放出一些化学物质,用于与周围的植物进行交流,这种交流被称为化学通讯。

这些化学物质通常是挥发性的,它们可以影响到周围植物的生长状态以及与其他生物的互动。

有一些在植物间传播的化学物质被称为“信息素”,这些物质可以触发某些特定的反应。

例如,茉莉酮(jasmone)是一种广泛存在于植物中的信息素,它可以刺激一些植物防卫反应,如产生抗虫和抗菌物质。

此外,还有一些化合物可以促进植物之间的通讯,如植物激素和一些蛋白质。

2. 植物根际微生物的互动除了植物间的直接交互,植物和周围微生物之间的互动也十分重要。

植物根际微生物对于植物的生长与发育起到了至关重要的作用。

植物根系分泌出的一些含中心枢生物活性化合物的营养物,可以促进某些具有有益功能的微生物群落的生长与繁殖。

同时,一些有益微生物还可以通过与植物的根系互动,提供植物所需的一些无法得到的元素,如氮、磷等,进一步推动植物生长、发育和产出。

反之,一些有害微生物通过占领土地、攻击植物的根系与发育,会导致植物生长发育受到影响。

3. 植物-害虫互动植物-害虫互动是农业生产中非常常见的问题。

在这种交互作用中,植物会释放出一些化合物用于防卫害虫,而害虫则会尝试寻找攻击植物的机会。

植物防卫反应的调节与实现是由植物生长发育特定的酶学和信号通路保持的,而植物捕食和像接他赛互动中则存在着复杂的生态系统互动。

一些有趣的研究结果表明,相同种类植物间相互影响,可以对植物本身的抗虫特性产生影响。

植物提取物抗菌作用及其在食品中的应用

植物提取物抗菌作用及其在食品中的应用

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( ) c t . 2 O l 3
文 章 编 号 :1 6 7 1 — 9 9 6 4 ( 2 0 1 3 ) 0 5 — 0 0 3 6 — 0 7
DoI :1 0 . 3 9 6 9 / J . I S S N. 1 6 7 1 — 9 9 6 4 . 2 0 1 3 . 0 5 . 0 0 8
At l a s t , s u g g e s t i o s n nd a d i r e c t i o n s o f r e s e a r c h i n t e h f u t u r e we r e p u t f o r wa r d i n t h i s p a p e r .
Ke y wo r d s :p l a n t e x t r a c t ;p r e p a r a t i o n;a n t i b a c t e r i a l me c h a n i s m ;f o o d a p p l 是 全 球 消 费者 、 管 理 机构 和 食 品产 业 的一 个 主要 关 注 点 。诸 多保 鲜措 施 , 如低 温、 冷冻、 真空、 酸化、 发酵、 巴 氏消毒 法 或 者 合 成抗 菌 剂 等 已被 用 于控 制 食 品 变 质 , 但 是 食 品 的微 生 物 污 染仍 然是 一 个 尚未完 全解 决 的 问题 。据 我 国卫 生 部 门调 查统 计 , 在整 个食 品链 过 程 中 由于 细菌 、 病毒 等 微 生物 繁殖 污染食 品产生 大量 毒 素从 而 引起 食 物 中毒 的案 例 , 达到食 品 中毒 比例 的 8 O 左右l 1 ] 。尽 管 食 品添加 剂 可 以避 免 或 延 缓 微 生 物 生 长 , 但 其 安 全 性 问题 也 已引 起 人 们 的 普遍 关 注 。因 此 , 天 然 防

植物提取物在养殖业中的应用研究进展

植物提取物在养殖业中的应用研究进展

植物提取物在养殖业中的应用研究进展周璐丽;王定发;何德林;胡海超;周汉林【摘要】植物提取物含有生物碱、酚类、黄酮类、苷类等多种活性成分,具有抗菌、抗氧化、抗炎等多种生物学功能和安全、高效、无残留、不易产生耐药性等优点.本文从植物提取物的主要成分、生物活性和在养殖业中的应用等方面进行了综述,旨在为植物提取物类饲料添加剂的应用开发提供参考.【期刊名称】《热带农业科学》【年(卷),期】2018(038)002【总页数】5页(P102-106)【关键词】植物提取物;养殖业;饲料添加剂【作者】周璐丽;王定发;何德林;胡海超;周汉林【作者单位】中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所海南儋州571737;中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所海南儋州571737;中国热带农业科学院试验场海南儋州571737;中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所海南儋州571737;中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所海南儋州571737【正文语种】中文【中图分类】S816.7在现代规模化、集约化的养殖业发展中,动物疾病的多发、群发、暴发现象越来越频繁,为了防治疾病和促进生长,抗生素类饲料添加剂被广泛使用。

但其引起的耐药性、免疫抑制、双重感染和肉产品药物残留等问题,导致环境污染,危害人民的身体健康。

随着欧盟于2006年1月1日颁布全面禁止在食品动物中使用抗生素作为饲料添加剂,寻求和开发抗生素替代品迫在眉睫。

当今研发的抗生素替代品主要有微生态制剂、抗菌肽、离子载体、植物提取物等。

植物提取物是指采用适当的溶剂或方法,从植物(植物全部或者某一部分)为原料提取或加工而成的含有多种成分的物质。

植物提取物富含多种活性成分,具有抑菌、抗炎、抗氧化等作用和安全、不易产生耐药性、无残留、无污染等优点,将其开发作为新型绿色饲料添加剂具有广阔的前景。

1 植物提取物的主要成分随着现代科学技术的发展,色谱-质谱联用技术分析法、红外光谱法等先进分析技术被普遍应用于分析鉴定植物提取物中有效成分和控制与评价其质量。

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新疆农业科学2012,49(6):1073-1079Xinjiang Agricultural Sciencesdoi:10.6048/j.issn.1001-4330.2012.06.014植物抗菌蛋白及其在农业中的应用研究进展吕慧,王梦竹,孙素荣(新疆大学生命科学与技术学院/新疆生物资源基因工程重点实验室,乌鲁木齐830046)摘要:植物在长期进化过程中为了抵御外源物侵袭而产生了一些具有抗菌活性的蛋白质和肽等。

在自然界中植物抗菌蛋白多种多样,多为抗真菌蛋白,依据其结构、作用机制和序列特性,可将其大体分为以下几类:病程相关蛋白、类亲环素蛋白、防御素及类防御素蛋白、凝集素、核糖体失活蛋白、脂转移蛋白、蛋白酶抑制剂和2S清蛋白等。

随着植物抗真菌蛋白的分离纯化,植物抗病基因工程的研究的重大突破,植物抗真菌蛋白在植物抗病原菌和抗虫保护中展示出广阔的应用前景。

总结植物抗真菌蛋白研究进展,对其在农业抗虫和转基因方面的应用研究作了阐述。

关键词:抗菌蛋白;抗真菌;农业;应用中图分类号:S476文献标识码:A文章编号:1001-4330(2012)06-1073-07Progress in Antimicrobial Proteins Derived from Plants and ItsApplication Research in AgricultureLU Hui,WANG Meng-zhu,SUN Su-rong(College of Life Science and Technology,Xinjiang University/Xinjiang Key Laboratory of Biological Resources and Genetic Engineering,Urumqi830046,China)Abstract:Plants produce some antimicrobial proteins and peptide in order to resist the attack of exogenous species.There is a diversity of antimicrobial proteins existing in nature,and most of them are antifungal proteins.Plant antifungal proteins can be classified into different groups on the basis of its structure,mechanism and sequence characteristics,comprising pathogenesis-related proteins,cyclophilin-like proteins,defensins and defensin-like proteins,lectins,ribosome-inactivating proteins,lipid transfer proteins,protease inhibitors and2S albumins proteins.As the separation and purification of the antifungal proteins of plants,and the breakthrough of gene engineering of plant disease resistance,these proteins show its broad application prospects in plants resistance against fungal pathogens and insect.The author summarized the research progress of plant antifungal protein,and described the application study and prospect of the insect resistance and transgenic aspects in agriculture.Key words:antimicrobial protein;antifungal;agriculture;application0引言【研究意义】植物在生长发育过程中,随时都有可能受到病原菌及害虫的侵害,而由于植物病害导收稿日期:2012-03-15基金项目:新疆维吾尔自治区科技支疆项目(20091129);新疆维吾尔自治区自然科学基金项目(2010211A01);新疆维吾尔自治区高校科研计划重点项目(XJEDU2008I0);新疆生物资源基因工程重点实验室开放基金项目(XJDX0201-2010-06)作者简介:吕慧(1987-),女,新疆人,硕士研究生,研究方向为生物化学和分子生物学,(E-mail)happylh678@126.com通讯作者:孙素荣(1966-),女,安徽人,教授,硕士生导师,研究方向为生物化学和分子生物学,(E-mail)sr sun2005@163.com新疆农业科学49卷致的农产品产量和质量的下降也是较为严重的。

目前对植物病害的防御控制主要依靠化学农药[1]。

但由于化学农药大多是非自然存在的物质,且常不易降解,残留期较长,对自然生态具有破坏性作用,形成公害,危及人类健康[2]。

在作物上使用更加安全的生物农药来替代化学农药已经成为当务之急。

为了适应植物保护方面的新需求,研究者们将目光转向了植物抗菌蛋白。

【前人研究进展】植物在长期进化过程中为了抵御各种外界侵袭物,从而产生了一些具有抗菌活性的低分子量复合物、蛋白质和肽等,使得植物具有抵御真菌,甚至是害虫、细菌和病毒入侵的能力[3,4]。

不同的植物可以产生不同的抗菌蛋白,在自然界中植物抗菌蛋白多种多样,多为抗真菌蛋白,依据其结构、作用机制和序列特性,可将其大体分为以下几类:病程相关蛋白(pathogenesis -related proteins ,PRs )、类亲环素蛋白(cyclophilin -like proteins )、核糖体失活蛋白(ribosome inactivating proteins ,RIPs )、脂转移蛋白(lipid transfer proteins ,LTPs )、蛋白酶抑制剂(protease Inhibitors )、2S 清蛋白类(2S Albumin Proteins )等。

对植物病原互作基础机制的研究的深入,以及植物基因工程的发展为植物保护提供了更多的策略[5,6]。

目前通过在转基因植物中组成型或诱导型表达单一或组合的植物来源的抗菌蛋白基因而获得了很多有前景的结果,这些蛋白包括几丁质酶,葡聚糖酶,核糖体失活蛋白和富含半胱氨酸的抗真菌肽等[7]。

【本研究切入点】近年来,随着细胞生物学、分子遗传学和分子生物学等理论与技术不断发展,抗菌蛋白独特的性质得到了揭示,植物抗菌蛋白基因可直接为作物抗病的分子育种提供目的基因,植物抗菌蛋白也可作为人类筛选抗菌药物的新资源,抗菌蛋白在实际应用中展示出广阔的应用前景。

【拟解决的关键问题】植物抗真菌蛋白的分离纯化,植物抗病基因工程的研究取得重大突破,提高了植物抗病原菌和抗虫的能力,植物抗真菌蛋白在植物抗菌保护中具有巨大的潜力。

文章综述了植物抗真菌蛋白研究成果,详细介绍了植物抗真菌蛋白的分类和活性特点,以及其在农业抗虫和转基因方面的应用研究进展和展望。

1植物抗真菌蛋白1.1病程相关蛋白1.1.1几丁质酶和类几丁质酶真菌细胞壁的主要成分几丁质,是N -乙酰葡糖胺的多聚体,几丁质酶有水解几丁质的活性,从而发挥出抗真菌的作用[8]。

烟草I 型几丁质酶在几丁质结合结构域存在的情况下,其抗真菌活性有所提高[9]。

从蕨类叶片中纯化得到的一个42kD 的几丁质酶,其两个末端赖氨酸基序结构域是对抗真菌活性起着重要作用的[10]。

从药用植物人参(Panax notoginseng )中提取出一个15kD 的类几丁质酶蛋白,它具有抑制真菌毛头鬼伞(Coprinus comatus ),尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum ),褐斑病菌(Mycosphaerella arachidicola )的活性[11]。

1.1.2葡聚糖酶(PR -2蛋白)葡聚糖是真菌细胞壁的第二个重要成分。

葡聚糖酶的抗真菌活性机制包括直接机制和间接机制。

直接的抗真菌机制就是通过水解真菌细胞壁中的β-(1,3)葡聚糖结构,特别是作用于葡聚糖中暴露比较薄弱的菌丝体顶端,从而导致脆弱细胞的裂解和死亡[12]。

葡聚糖酶间接的抗真菌效应就是β-(1,3)葡聚糖酶在降解病原物细胞壁的同时,其释放出来的寡糖还能作为植物多种抗病反应(如过敏反应)的激发子,诱导植物的全面抗病反应[13]。

麻疯树β-l ,3葡聚糖酶能不同程度地抑制水稻稻瘟病菌(Pyricularia oryzae )、玉米纹枯病菌(Rhizoctonia solani )、小麦赤霉病菌(Gibberelle zeae )菌丝的生长,并对玉米弯胞杆菌孢子的萌发和水稻稻瘟病菌孢子的形成抑制作用较强[14]。

许多植物病原真菌细胞壁的主要成分是几丁质和β-1,3-葡聚糖,几丁质酶和葡聚糖酶可以协同作用,并可直接分解病原真菌菌丝。

Leah 等[15]从大麦种子中分离的26kD 几丁质酶,一个30kD 核糖体失活蛋白以及一个32kD β-1,3-葡聚糖酶能协同增强对真菌生长的抑制。

·4701·6期吕慧等:植物抗菌蛋白及其在农业中的应用研究进展1.1.3几丁质结合蛋白(PR -4蛋白)几丁质结合蛋白对真菌生长的抑制作用归于其结合几丁质的能力。

真菌生长的同时常伴随着菌丝细胞壁的组装,其几丁质暴露在外面,容易为几丁质结合蛋白结合[16]。

真菌细胞的极性是生长所必需的,抗菌蛋白可以结合到萌发中的孢子表面和生长着的菌丝顶端,这种结合使得菌丝形态发生改变,包括异常分支,菌丝肿胀,并且菌丝变短,从而抑制真菌细胞的生长[17]。

从千穗谷种子中分离出一个3184D 的抗菌肽,该肽具有耐热性和蛋白酶抑制作用,且有富含半胱氨酸/甘氨酸的几丁质结合结构域,同时能降解几丁质。

它较强的抑制了白曲霉(Aspergillus candidus ),白色念珠菌(Candida albicans ),腐皮镰刀菌(Fusarium solani ),念珠地丝菌(Geotrichum candidum )及产黄青霉(Penicillium chrysogenum )[18]。

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