诱导抗病性是什么?

2026年09月26日 23:23
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诱导抗病性(inducedresistance)又称为获得抗病性,是指植物经病原物接种,或经生物因子、化学物质、物理因子处理后所激发的,针对病原物再次侵染的抗病性。早在20世纪30~40年代,人们就已经了解植物有诱导抗病现象,当时用晚疫病菌不亲和性(弱毒性)菌株接种马铃薯,间隔一定时间后,再接种亲和性(强毒性)菌株,则发病轻微。这表明第一次接种(诱导接种),诱导了针对第二次接种(挑战接种)的抗病性。直至最近30年来,才对诱导抗病性进行了深入和系统的研究。

但是,“诱导抗病性”或“获得抗病性”这些术语的含义并非完全明确,容易被误解为抗病性本不存在,只是在诱导接种后所产生或获得的,以至于有人比附为动物的免疫现象。实际上生物因子或非生物因子的诱导只是激活了植物的防卫潜能,利用的仍然是植物既存的主动抗病机制。不论是否进行挑战接种,抗病性的潜能始终存在。挑战接种时,病原菌侵染激活了植物的防卫潜能,导致抗病事件的表达,诱导抗病性只不过是挑战接种所增强了的防卫能力(Kloepper等,1992;Durrant等,2004)。诱导抗病性也有许多类型,当前研究最多的是系统获得抗病性(SAR)和诱导系统抗病性(ISR)。前者是指由过敏性局部侵染所诱导的系统抗病性,后者是指由植物根围生防菌所诱导的系统抗病性。

诱导抗病性的表型与定量抗病性相似,表现广谱的定量抗病性状,其诱导和表达都没有病原菌专化性。诱导表达后,持效期短的为1周左右,长的可达几个月,甚至整个生育期。

诱导抗病性的研究解决了一个人们长期憧憬和争议的问题,这就是所谓“化学免疫”和“栽培免疫”问题。人类早就希望能发明一种“植物疫苗”,接种植物后使之长期免疫,人们也希望利用简单的栽培措施培育植物抗病性,达到与使用抗病品种同样的防病效果。近年已有多种化学诱抗剂上市,著名的有“Actigard”(苯并噻二唑,BTH)、康壮素(Messenger)、中科2号(5%寡聚半乳糖醛酸)、中科6号(2%氨基寡糖素)等。这些诱抗剂可以像化学杀菌剂一样方便地使用,但没有杀菌剂的副作用。另一方面,人们发现一些栽培措施,例如施肥、灌溉、耕作等,也有激发植物抗病性的作用。例如,在甘肃东部一些“耐锈”小麦品种,实际上是在水分胁迫情况下表达诱导抗病性的品种(商鸿生等,2004)。但是,与化学诱抗剂的迅速开发相比,栽培免疫还缺乏深入研究和应用。

诱导抗病性的激发和表达需要消耗能量,付出生理代价,通常此种代价较小,但有时也大到足以影响诱抗剂的使用。即使BTH和INA,也有施用后不增产或减产的报告。在评价诱抗剂时,除了要提供药效资料外,还要有配套的产量、品质或其他农艺性状的评价资料。