植物体内病原微生物与寄主的作用关系

植物体内病原微生物与寄主的作用关系

摘要：病原微生物与宿主细胞接触并能够识别后，侵入寄主体内，与寄主发生了一系列的作用机制，并从分子生物学的角度解释这些作用机理。

关键词：分子生物学、病原微生物、寄主

病原微生物是指可以侵犯生物体，引起感染甚至传染病的微生物，或称病原体。病原体中，以细菌和病毒的危害性最大。病原微生物指朊毒体、寄生虫（原虫、蠕虫、医学昆虫）、真菌、细菌、螺旋体、支原体、立克次体、衣原体、病毒。

Abstract : Pathogenic microbes and host cell contact and able to identify, uncovered body, and host had a series of mechanism of action, and from the Angle of molecular biology explain these mechanism.

一、病原物与寄主互作机制

（一）、病原微生物和寄主的识别

识别是病原微生物与寄主接触后短时间便发生物质和信息相互作用，激发一系列生理生化及组织反应，从而决定最终感病或抗病后果。

两者接触部位包括胞壁和胞壁、质膜与质膜、吸胞与胞质、胞壁与质膜、胞内菌丝与胞质以及核酸与胞质（病毒）。

识别机制主要有外源凝集素、共同抗原、激发子、抑制子、蛋白质共聚学说等

1、外源凝集素（lectin）

植物中能够凝集红血球的蛋白质或糖蛋白称外源凝集素，也称植物凝集素。它存在于植物细胞膜或细胞壁上，按化学组成分为简单蛋白和糖蛋白两类。外源凝集素主要与碳水化合物进行结合，能够识别复杂碳水化合物上特定的糖残基，与糖发生可逆性结合而不改变糖苷键的共价结构。

2、共同抗原（common antigens）

研究发现，在亲缘关系远但可以发生亲和互作的寄主植物和病原微生物（细菌、病毒或真菌等）之间存在共同抗原。共同抗原在确立寄主与病原物之间基本亲和性上的作用可能是传递互作双方的信号，或抑制抗性反应。

3、激发子（elicitor）

指能诱导任何植物产生防御反应的分子。激发子类型多样，从激发的防御反应类型来看，可分为种族特异（race－spacific）和非特异（普通）激发子

4．、抑制子（suppressor）

抑制子是由病原微生物产生的能够抑制寄主防御反应的化学物质。可能通过阻塞激发子与外源凝集素的结合而起作用，即与寄主细胞表面互补结合位点的结合而起作用。

5、蛋白质共聚学说（protein for protein copolymerization theory

此假说是范氏(Vanderplank,JE)1978年提出的。认为在基因对基因的假说中，病原物和寄主的识别来自蛋白质对蛋白质的识别，这个识别基于蛋白质和蛋白质之间的共聚作用。

（二）、病原物的寄生性和致病性

1、寄生即表示生物之间的相互关系，又表示生物生存和营养方式。四种寄生关系：

（1）、共生(symbiosis)关系：即植物与微生物共同生活，紧密联系，形成了双方都可以得到好处的互利关系。例如豆科植物与其根瘤细菌之间的关系。

（2）、共栖(commensalism)关系：即有关双方虽然共存于同一环境中，但两者之间没有明显的益、害关系。

（3）、拮抗关系，即双方共同存在时，一方的生活对另一方的生活有不利的影响。

（4）、寄生(parasitism)关系，一种生物生活在其他活的生物体上，从活的生物上获取它的营养物质，这种现象叫寄生现象。提供营养物质的一方称为寄主(host)，得到营养的一方称为寄生物(parasite)。

2、致病性是指病原物所具有的破坏寄主和引起病变的能力。

二、病原物的致病机制

（一）、机械损伤

病原真菌、高等寄生植物和线虫可以通过穿透植物表面而侵入，造成伤口，有些为其他病原物的侵入提供通道，引起二次侵染。一些真菌和线虫在寄主体内进行繁殖、钻穿和扩展，造成内部组织损伤和维管组织堵塞。一些病原真菌在植物表皮下的组织中形成子实体，成熟时亦可突破寄主表皮外露，造成表皮组织破裂和水分大量散失，如锈病。

（二）、夺取营养

病原微生物侵入后，首先必须和寄主建立寄生关系，从寄主获得营养和水分，生长和繁殖。对大多数病原物来说，由于其个体、体积与寄主悬殊过甚，夺取营养对植物造成的损害并不大，但寄生性种子植物主要通过掠夺寄主养分而致病的，造成寄主植物营养不良、黄化、矮化，甚至枯死等症状。

（三）、改变代谢

病毒进入寄主细胞后，一方面关闭寄主细胞基因调控系统，篡夺细胞DNA的指导作用；另一方面改变寄主细胞的结构和功能，使之为病毒的合成服务，造成寄主代谢发生紊乱，不能正常生长发育，出现变色、畸形等症状

（四）、化学致病

主要指酶、毒素、生长调节物质对寄主的破坏作用。

酶：病原微生物产生的许多酶如角质酶、果胶酶、纤维素、木质素酶、蛋白酶、脂酶等，破坏分解植物表皮角质层和组织细胞壁，使其可以侵入寄主并引起组织细胞崩解。另外，一些酶还可参与寄主代谢，造成代谢异常，如病毒。

毒素(toxin)：是病原微生物产生的，很低浓度下对植物产生毒害作用的，除酶和生长调节物质外的次生代谢产物。毒素是一种非常高效的致病物质，能诱发植物产生病状，属于多糖、糖肽或多肽类化合物，许多真菌、细菌和一些线虫和病毒都可产生毒素。植物对毒素的敏感性与其抗病性可能不一致。

（五）、多糖类物质作用

一些病原微生物能分泌大分子的粘性多糖类物质，这些物质与寄主组织降解物一起堵塞维管组织，引起萎蔫、坏死、褪绿等症状。

三、植物的抗病性

植物的抗病性(resistance)是指寄主植物抵御病原微生物的侵染以及

侵染后所造成损害的能力。有以下特点：

1.抗病性是寄主与其病原微生物协同进化的产物

2．抗病性是植物普遍存在、相对而言的

3．抗病性是通过寄主与病原微生物两者基因型的结合后才能表现出来4．抗病性是通过寄主与病原微生物互作的一系列生理生化过程表现出来的。

四、小结

病原微生物的细胞内寄生包括了病原种系谱的各种生命形态。从感染起始期，通过细胞内环境选择、避免或利用免疫反应、扩散感染，这些过程作为有机体发挥功能，并且一些关键点决定着微生物的命运。

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