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数量:17 (1)应用的碳水化合物对植物保护和植物生长
詹姆斯·布朗*
收到:2022年1月04,;接受:2022年1月18日;发表:2022年1月25日
引用:布朗的j .应用碳水化合物对植物保护和植物生长。Int J化学Sci 2022; 17 (1): 164
文摘
碳水化合物流行是由于他们在植物免疫功能。植物保护的一些作为环境压力,而其他函数作为信号分子在phyto-hormones一样。碳水化合物的主要类型与植物免疫力,以及他们的角色和作用机理,介绍了首先概述。乐动体育在线更具体地说,知识的当前状态感知“PAMP时,MAMP和潮湿(病原体、细菌,有关分子模式)类型”低聚糖,以及审判的例子反应。这些分子的结构/活动交互给出特殊的考虑[1]。糖的意义作为信号分子,尤其是plant-microbe交互,广泛讨论。第二,使用碳水化合物的优缺点叶面治疗来提高植物免疫力叶表皮的角色和phyllo-sphere微生物群在作物疾病预防进行了讨论,重点是角色的叶表皮和phyllo-sphere微生物区系。
介绍
碳水化合物流行是由于他们在植物免疫功能。植物保护的一些作为环境压力,而其他函数作为信号分子在phyto-hormones一样。碳水化合物的主要类型与植物免疫力,以及他们的角色和作用机理,介绍了首先概述。乐动体育在线更具体地说,知识的当前状态感知“PAMP时,MAMP和潮湿(病原体、细菌,有关分子模式)类型”低聚糖,以及审判的例子反应。这些分子的结构/活动交互给出特殊的考虑[1]。糖的意义作为信号分子,尤其是plant-microbe交互,广泛讨论。第二,使用碳水化合物的优缺点叶面治疗来提高植物免疫力叶表皮的角色和phyllo-sphere微生物群在作物疾病预防进行了讨论,重点是角色的叶表皮和phyllo-sphere微生物区系。
植物有一个免疫系统,帮助他们保护自己免受细菌、卵菌纲,和真菌等微生物[2]。激活防御反应需要的检测微生物使用高度保守的分子模式称为pamp(病原体相关分子模式)或mamp(微生物相关分子模式)的分泌微生物或从他们的细胞壁水解酶释放与植物相互作用。PAMPtriggered免疫力(PTI)是一种保护性反应激活的感知在病原体感染。因此,他们被归类为通用等,或物质诱导植物防御的能力。这些一般也可以来自细胞内植物细胞壁被病菌细胞壁降解酶水解后plant-microbe交互期间,和被称为抑制(有关分子模式)[3]。一般包括细胞内碳水化合物,脂类,(glyco)肽和蛋白质(glyco)等生化类型。“PAMP时,MAMP和潮湿类型”碳水化合物,他们认识到植物,和随之而来的防御事件进行了这项研究。
Photosynthesis-produced植物碳水化合物是众所周知的形式的至关重要的作用能源和碳骨架的有机分子和存储组件。作为信号分子,此外,一个关键的角色类似于激素,已经出现,目前被广泛的研究[4]。糖因此被认为是演员在一个复杂的通信系统协调必要的代谢与生长,发展,和响应环境变化和压力,因为他们与昼夜波动,非生物和生物挑战,激素信号。糖,主要是二糖蔗糖和海藻糖,以及从棉子糖低聚糖家庭和果糖,活性氧的作用生产植物响应非生物胁迫因素。酶的拾荒者(抗坏血酸盐过氧化物酶,超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶)和non-enzymatic代谢物(抗坏血酸盐、谷胱甘肽和生育酚)是已知的植物抗氧化剂。此外,由于糖有清除特性,为他们的参与作为抗氧化剂有上升的证据。糖可以因此被认为是细胞氧化还原网络的组成部分[5]
问题在于碳水化合物可能是有用的在减少植物病害在野外环境下,考虑到他们在植物免疫功能。Elicitor-induced病原体抵抗是一种农作物保护技术,正在研究[6]。因此,农药仍被广泛用来保护作物免受疾病,但其间接影响环境质量,人类健康,耐药菌株的选择鼓励研究人员探索新的策略在长期的农业生产。各种碳水化合物正在研究和测试他们的潜在阻力诱导物。的有限水平通过表皮渗透,这限制了他们感知和修改的可能性和/或phyllo-sphere微生物新陈代谢的战略的两个主要障碍[7]。
碳水化合物参与植物保护
最小的碳水化合物,通常称为糖,mono和二糖类如葡萄糖、蔗糖、海藻糖。低聚糖和多糖是天然碳水化合物与生物监管活动产生的糖残基互连通过glyosidic链的连接。各种结构模式为低聚糖和多糖,如葡聚糖、几丁质和壳聚糖低聚物,oligogalacturonides,海藻酸盐,fucans,卡拉胶,和ulvans被描述。葡聚糖存在于植物和真菌的细胞壁。最丰富的葡聚糖的植物之一,是葡聚糖纤维素[8]。海带多糖,存储多糖从褐藻Luminaria指状的,与聚合度(DP)的男性葡萄糖单元和三个葡萄糖分支位置6中1、3葡聚糖。
纤维素后,甲壳素是最常见的天然多糖。杂聚合物1,4-linked n -乙酰葡萄糖胺与各种脱去乙酰基葡萄糖胺的百分比,而不是纯粹的光敏聚合物。甲壳素在nonvertebrates的表皮,如甲壳类动物的壳,昆虫的外骨骼,寄生线虫,原生生物,藻类,以及寄生线虫的鸡蛋,原生生物,藻类[9]。壳聚糖是一种少自然多糖甲壳素脱去乙酰基衍生物的产生的几丁质去乙酰酶抑制剂。这是特别常见的接合菌细胞壁。由于所涉及的各种糖单体和类型的连接的支rhamnogalacturonans I和II域,以及变量水平的皂化的均化领域,果胶是最复杂的植物细胞壁多糖。Oligogalacturonides (OGAs)是线性分子形成的部分酸水解果胶酶的作用或果胶酸盐溶解产物寡聚物包含1,4-linked galacturonosyl残留物,或多或少与甲基酯化。
PRR受体接受pamp, mamp和抑制。包括考试的拟南芥基因组,植物有更大数量的假定的PRRs比哺乳动物。虽然PRRs甲壳素和OGAs透露,相应的受体对其他操作系统,如葡聚糖、壳聚糖,fucan,和其他人来说,尚未发现[10]。植物PRRs receptorlike激酶(RLKs)或受体与细胞外蛋白质域配体识别发现在质膜上。最常见的PRR形式有富亮氨酸重复或赖氨酸图案,但其他人可能有一个c型凝集素或EGF-like ectodomain。LysM-RLKs和针对识别1,4-linked N-acetylglucosamine单位组成的多糖和氨基酸糖上发现微生物表面等真菌甲壳素和细菌肽聚糖,以及lipochitooligosaccharides发布的有益微生物[11]。
正如前面所讨论的那样,各种各样的操作系统可以促进先天免疫在某些情况下,实验室病原体耐药性情况。这为农作物保护应用铺平了道路。OS作为抵抗抗病诱导剂有吸引力的候选人在这种情况下,因为他们通常是无毒,环境友好,可能从可再生能源中提取。许多使用OS进行田间试验,但只有少数人可以接受的和重复的结果,这可能是为什么公布的数据仍然稀少。本文以下部分包括一个简单的实验数据说明今天在农作物保护操作系统。在实验室分析,减少被发现的葡聚糖层流霜霉病的严重程度和灰色霉菌在小道[12]。不幸的是,葡萄园测试结果不均匀,防止这种作物再次使用。其他交易所似乎在这种情况下更成功。事实上,大量喷洒在草莓的层流场白粉病减少了70% -80%,减少了50%的叶斑病和灰色的模具。
然而,没有发表OGAs农作物保护数据,尽管其诱发特质都进行了广泛的研究。壳聚糖低聚物是加上简称OGA稳定后者的蛋盒子的形状,以及由此产生的复杂被发现一个有效的拟南芥诱导子的防御反应。在温室的情况下,重复的喷雾应用这种混合物在西红柿,引发了防御和强烈的疾病的压力下,几个喷雾应用程序提供了80%防止黄瓜白粉病[13]。在西班牙一个葡萄园的实验,对葡萄藤白粉病疗法也是成功的。六喷洒在整个生长季节,每个只有35克/公顷的操作系统,使用在这项研究中,以减少疾病严重程度的54%控制情节对待土地的13%。化学低聚糖抗经常被证明是剂量依赖。在温室的保护研究中使用硫酸化层流对葡萄霜霉病,例如,减少疾病率最高达到85%,5 g的低聚糖,但只有57%和1.25 g。在实地测试这个操作系统对白粉病,这还发现存在剂量依赖的相关性影响。
碳水化合物现在显然重要的植物免疫力。然而,由于高复杂的系统,他们真正的意义plant-microbe相互作用仍然是未知的[14]。基于探索潜在的操作系统诱导抗性作物保护技术成功应用的例子证明了这一点。然而,仍有大量的方差在OS疗法。这个场景都可以解释为一种各种各样的因素,包括缺乏合适的配方或附生植物的微生物分解。与农药直接目标病原体,elicitor-induced阻力是指植物的感知诱导子和随后的植物反应的无疑是受到多种因素的影响。众多的元素,能调节植物的影响反应,如植物发育阶段,宿主和病原体的基因型、非生物压力,或营养参数,还基本上或完全未知,将需要进一步的研究。这应该帮助操作系统成为一个疾病控制管理的一部分,允许它配合其他措施,以减少农药使用[15]。
