當(dāng)煙株葉片遭受黑腐病菌(如*Alternariaalternata*)侵染形成病斑后,植物體并非被動(dòng)受害,而是在病健交界處(病斑邊緣)積極啟動(dòng)防御隔離機(jī)制。受侵染細(xì)胞釋放的損傷相關(guān)分子模式(DAMPs)和病原菌相關(guān)分子模式(PAMPs)會(huì)周圍健康細(xì)胞的防御反應(yīng)。這些細(xì)胞迅速合成并分泌大量的酚類物質(zhì)(如木質(zhì)素單體)、胼胝質(zhì)(β-1,3-葡聚糖)以及富含羥脯氨酸的糖蛋白(HRGP)等物質(zhì)。這些物質(zhì)在病斑邊緣的健康組織一側(cè),特別是維管束周圍和細(xì)胞間隙中,進(jìn)行快速而密集的沉積和交聯(lián)。這個(gè)過(guò)程形成了一道物理和化學(xué)的致密屏障,稱為愈傷隔離層(CorkBarrier或NecroticBarrier)。此層結(jié)構(gòu)具有高度的疏水性和抗降解性:物理上,它像一堵“墻”一樣阻擋了病原菌絲或向鄰近健康細(xì)胞的直接蔓延;化學(xué)上,沉積的酚類物質(zhì)等具有抑菌或殺菌活性,能殺死或抑制試圖突破的菌絲。同時(shí),隔離層的形成常伴隨著其內(nèi)側(cè)(靠近病斑側(cè))幾層細(xì)胞的快速程序性死亡(超敏反應(yīng)),進(jìn)一步割裂了病區(qū)與健康組織的聯(lián)系。通過(guò)這種有效的空間隔離,病原菌被局限在已有的壞死斑內(nèi),無(wú)法向四周和縱深擴(kuò)展,保護(hù)了大部分健康葉片組織。病侵染點(diǎn)周圍形成物質(zhì)富集區(qū),抑制菌絲擴(kuò)散?;ㄈ~病毒病是否傳染
青枯病嚴(yán)重破壞木質(zhì)部導(dǎo)管后,植株面臨致命的水分運(yùn)輸障礙。觀察到**莖橫切面出現(xiàn)新生導(dǎo)管**,標(biāo)志著植株啟動(dòng)了關(guān)鍵的自我修復(fù)機(jī)制以**恢復(fù)水分運(yùn)輸功能**。這種維管束再生現(xiàn)象通常發(fā)生在抗(耐)病品種中,或在病原菌被部分抑制(如使用生物防治或弱毒株系預(yù)接種)、植株整體健康狀況得到改善(如加強(qiáng)營(yíng)養(yǎng))的情況下被誘導(dǎo)。其過(guò)程涉及:**形成層活動(dòng):**位于木質(zhì)部和韌皮部之間的維管形成層(Cambium)細(xì)胞在感知到水分脅迫或損傷信號(hào)后,分裂活性增強(qiáng)。**分化新的木質(zhì)部:**形成層向內(nèi)分裂產(chǎn)生的衍生細(xì)胞,在特定位置(通常在原有壞死導(dǎo)管束或之間)分化形成新的導(dǎo)管分子(Vesselelements)。這些新生的導(dǎo)管分子逐漸發(fā)育成熟,細(xì)胞端壁溶解形成連續(xù)的管狀結(jié)構(gòu),細(xì)胞壁木質(zhì)化加固。**連接與功能整合:**新生導(dǎo)管需要成功連接到莖基部健康的木質(zhì)部和上端尚未完全堵塞的區(qū)域,形成新的、暢通的連續(xù)水柱通路。新導(dǎo)管的出現(xiàn)意味著水分運(yùn)輸通道的重建。盡管數(shù)量可能有限,且形成需要時(shí)間,但這些暢通的新導(dǎo)管能在一定程度上繞開或替代被病原菌和堵塞物(EPS、侵填體)破壞的舊導(dǎo)管網(wǎng)絡(luò),恢復(fù)部分水分和礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)向地上部的輸送能力。大姜花葉病毒黑莖病株噴施后,莖基部褐變區(qū)域新生健康組織加速覆蓋。
通過(guò)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(xì)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(xì)胞的機(jī)械強(qiáng)度,增加了分生孢子萌發(fā)后芽管穿透細(xì)胞壁所需的機(jī)械阻力;**化學(xué)層面**則因蠟質(zhì)成分(長(zhǎng)鏈烷烴、酯類)的改變?cè)鰪?qiáng)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(shí),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(guò)程。這種強(qiáng)化屏障使分生孢子的芽管難以穿透表皮細(xì)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(jiān)實(shí)防線。
在花葉病毒(如TMV、CMV)的煙株上,通過(guò)系統(tǒng)性地應(yīng)用病毒復(fù)制抑制劑(如寧南霉素、香菇多糖)、RNA沉默劑或誘導(dǎo)系統(tǒng)獲得抗性(SAR)的物質(zhì),可觀察到新生葉片中的病毒積累量(病毒RNA或衣殼蛋白濃度)低于早期的成熟或衰老葉片。這主要源于多重動(dòng)態(tài)機(jī)制的協(xié)同作用:1)**新生葉天然屏障:**新生葉片細(xì)胞分裂旺盛,細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)相對(duì)致密,且尚未完全發(fā)育的維管束可能限制病毒的長(zhǎng)距離移動(dòng)效率。2)**誘導(dǎo)抗性建立:**處理了植株的RNA沉默(RNAi)或SAR防御機(jī)制。這些防御反應(yīng)在新生的、代謝活躍的組織中建立得更快、更有效,能更敏銳地識(shí)別病毒核酸并啟動(dòng)降解(RNAi途徑),或表達(dá)更高水具有直接抗病毒活性的病程相關(guān)蛋白(如PR蛋白,SAR途徑)。3)**資源分配改變:**處理可能優(yōu)化了植株?duì)I養(yǎng)或狀態(tài),使新生葉片能分配更多資源用于防御而非病毒復(fù)制。4)**病毒移動(dòng)受限:**誘導(dǎo)產(chǎn)生的胼胝質(zhì)等物質(zhì)可能部分阻礙病毒通過(guò)胞間連絲(細(xì)胞間移動(dòng))或維管束(系統(tǒng)移動(dòng))向新生葉的擴(kuò)散。增強(qiáng)細(xì)胞膜穩(wěn)定性,減少斑萎病毒引發(fā)的原生質(zhì)滲漏。
針對(duì)野火病(病原:*Pseudomonassyringae*pv.*tabaci*)形成的壞死焦斑及其周圍黃暈組織,通過(guò)噴施促進(jìn)離層形成的調(diào)節(jié)劑(如乙烯利低濃度)或含有特定酶成分(如幾丁質(zhì)酶、葡聚糖酶前體)的制劑,可加速病斑組織的干枯、木栓化進(jìn)程。這些處理刺激了病斑區(qū)域細(xì)胞壁的快速降解和離區(qū)(Abscissionzone)細(xì)胞的活化,促使病斑組織與其下方健康組織更快、更徹底地分離。同時(shí),處理增強(qiáng)了病斑組織的脫水速度,使其迅速干燥、變脆。這種“主動(dòng)脫落”機(jī)制,一方面使攜帶大量病原菌的病殘?bào)w盡早脫離植株主體,減少了病斑表面菌膿隨風(fēng)雨飛濺傳播的機(jī)會(huì);另一方面,干枯脫落的病殘?bào)w在土壤中分解速度加快,縮短了病原菌在環(huán)境中的存活期。因此,降低了病原菌(特別是從病斑脫落的細(xì)菌)向鄰近健康植株或葉片進(jìn)行二次侵染的基數(shù),有效切斷了病害在田間擴(kuò)散循環(huán)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),對(duì)控制流行至關(guān)重要。針對(duì)花葉病,系統(tǒng)獲得抗性信號(hào)傳導(dǎo)效率提升?;ㄈ~病毒病是否傳染
促進(jìn)氣孔開閉調(diào)節(jié),減少斑萎病毒通過(guò)傷口侵入的概率。花葉病毒病是否傳染
在野火?。?Pseudomonassyringae*pv.*tabaci*)焦斑出現(xiàn)后,噴施誘導(dǎo)系統(tǒng)抗性(SAR)劑(如苯并噻二唑BTH)或含銅制劑,可促使病健交界處細(xì)胞快速啟動(dòng)木栓化(Suberization)程序:1)**細(xì)胞壁強(qiáng)化**:苯丙烷代謝途徑,大量合成并沉積疏水性木栓質(zhì)(Suberin)和木質(zhì)素,在病斑形成數(shù)層厚壁的**木栓化環(huán)帶**;2)**物理阻隔**:該環(huán)帶結(jié)構(gòu)致密,有效阻斷病原細(xì)菌及其(如煙Tabtoxin)向鄰近健康組織的擴(kuò)散路徑;3)**生理隔離**:木栓化細(xì)胞原生質(zhì)解體,形成死細(xì)胞屏障,切斷與病區(qū)的物質(zhì)交換。這種主動(dòng)構(gòu)建的“隔離墻”,將病原和損傷嚴(yán)格限制在已有焦斑范圍內(nèi),遏制了病斑邊緣焦枯、黃暈區(qū)域的持續(xù)擴(kuò)展,保護(hù)了周圍健康葉片組織的光合功能?;ㄈ~病毒病是否傳染
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