當煙株感知到青枯病菌(*Ralstoniasolanacearum*)侵染或其激發子時,會迅速其的防御代謝途徑一一苯丙烷代謝途徑。這一途徑的涉及一系列關鍵酶(如PAL,C4H,4CL)活性的快速上調。代謝流通過此途徑被導向合成多種具有直接活性的次生代謝產物,即植保素(Phytoalexins)。在中,關鍵的植保素包括萜類化合物(如辣椒醇)和酚類化合物(如綠原酸、類黃酮衍生物)。這些植保素在病菌侵染點及其周圍組織中大量積累。它們的作用機制多樣:可直接插入或破壞細菌的細胞膜,導致膜通透性增加、內容物外泄;可干擾細菌的酶活性或能量代謝;可作為還原劑產生活性氧殺傷細菌;或干擾細菌的群體感應(QuorumSensing)信號系統,抑制其毒力因子的表達。植保素在侵染位點形成高濃度的微環境,對試圖定殖和增殖的青枯病菌產生強烈的抑制甚至殺滅作用,有效限制了病原菌種群在維管束及其周圍組織中的擴張,是植物對抗土傳細菌害的關鍵化學武器。病侵染點周圍形成物質富集區,抑制菌絲擴散。番茄花葉病毒病診斷
在野火病(*Pseudomonassyringae*pv.*tabaci*)焦斑出現后,噴施誘導系統抗性(SAR)劑(如苯并噻二唑BTH)或含銅制劑,可促使病健交界處細胞快速啟動木栓化(Suberization)程序:1)**細胞壁強化**:苯丙烷代謝途徑,大量合成并沉積疏水性木栓質(Suberin)和木質素,在病斑形成數層厚壁的**木栓化環帶**;2)**物理阻隔**:該環帶結構致密,有效阻斷病原細菌及其(如煙Tabtoxin)向鄰近健康組織的擴散路徑;3)**生理隔離**:木栓化細胞原生質解體,形成死細胞屏障,切斷與病區的物質交換。這種主動構建的“隔離墻”,將病原和損傷嚴格限制在已有焦斑范圍內,遏制了病斑邊緣焦枯、黃暈區域的持續擴展,保護了周圍健康葉片組織的光合功能。番茄花葉病毒病診斷全程噴施實現葉片增肥、抗病強化、產能穩定的三重增益。
當煙株受到某些誘導因子(如特定抗病毒制劑、激發子或營養調控)作用后,其細胞間連絲(Plasmodesmata)的結構和功能可能發生改變。細胞間連絲是植物細胞間進行物質和信息交流、也是病毒粒體(如花葉病毒TMV)在葉肉組織內進行細胞間移動的關鍵通道。這種改變可能涉及連絲通道孔徑的物理性收縮、連絲腔內充滿胼胝質(Callose)沉積物、或連絲相關蛋白(如運動蛋白受體)的修飾和抑制。花葉病毒編碼的運動蛋白(MovementProtein,MP)通常具有擴大連絲孔徑、形成管狀結構以運輸病毒核酸復合體的功能。然而,在受到調控的植株中,運動蛋白與修飾后的連絲的相互作用效率下降,其“開孔”能力被削弱或阻斷。同時,胼胝質的快速沉積在連絲通道周圍形成物理屏障,進一步限制了病毒粒體或核酸復合體通過連絲進行胞間轉運的速率和效率。其結果是,即使病毒成功侵染了初始細胞,它向周圍相鄰葉肉細胞擴散的速度被延緩,病毒侵染灶的擴展范圍受到限制,有效降低了病毒在葉片組織內的系統性積累速度,減輕了癥狀的嚴重程度和擴散面積。
植物在遭受病害脅迫時,病原侵染(尤其是維管束病害、病毒病)或作用常常破壞細胞的滲透調節功能,導致水分失衡,加劇萎蔫癥狀。**提升病株體內脯氨酸(Proline)含量**是一種關鍵的滲透調節保護機制。通過優化營養液配方(如適度增加鉀離子濃度、補充鎂離子)或添加特定前體物質/誘導因子(如精氨酸、輕度脅迫信號物質),可以刺激病株積累更多的游離脯氨酸。脯氨酸作為高度可溶的相容性溶質,在逆境下具有多重保護作用:**滲透調節:**在細胞質內大量積累脯氨酸,能有效降低細胞質滲透勢,對抗因病原破壞導致的液泡滲透勢升高(或水分外滲),幫助細胞維持水分和膨壓,減輕萎蔫。這在水分子運輸受阻(如維管束病害)或細胞膜損傷(如病毒、)的情況下尤為重要。**穩定大分子結構:**脯氨酸能保護酶、蛋白質和膜結構免受脫水、離子失衡或活性氧造成的變性失活。**活性氧(ROS):**脯氨酸本身或其代謝過程具有一定的抗能力,有助于病害脅迫下積累的過量ROS。**提供碳氮源和能量:野火病斑周圍形成木栓化隔離帶,有效阻止焦枯邊緣蔓延。
對青枯病(*Ralstoniasolanacearum*)引發的萎蔫葉片,噴施含高鉀、甜菜堿、水楊酸(SA)及表面活性助劑的急救液,可多途徑加速復水舒展:1)**滲透調節**:甜菜堿在葉肉細胞快速積累,降低胞內滲透勢,促進水分吸收;2)**疏導功能改善**:鉀離子增強導管活性和根壓,SA抑制病菌胞外多糖(EPS)合成并減輕堵塞,協同提升水分運輸效率;3)**氣孔調控**:SA信號部分逆轉病菌誘導的氣孔過度開放,減少蒸騰失水;4)**細胞膜修復**:表面活性劑促進藥液滲透,修復受損膜結構,恢復保水能力。因此,處理葉片在數小時內即可觀察到萎蔫程度減輕,葉柄挺立,葉片恢復伸展和光澤,為后續贏得時間。營養液增強細胞壁木質化,抵御黑莖病菌絲穿透組織。番茄花葉病毒病診斷
斑萎病株葉脈清透性改善,褪綠區域復綠進程加速。番茄花葉病毒病診斷
在花葉病毒(如TMV、CMV)的煙株上,通過系統性地應用病毒復制抑制劑(如寧南霉素、香菇多糖)、RNA沉默劑或誘導系統獲得抗性(SAR)的物質,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。這主要源于多重動態機制的協同作用:1)**新生葉天然屏障:**新生葉片細胞分裂旺盛,細胞壁結構相對致密,且尚未完全發育的維管束可能限制病毒的長距離移動效率。2)**誘導抗性建立:**處理了植株的RNA沉默(RNAi)或SAR防御機制。這些防御反應在新生的、代謝活躍的組織中建立得更快、更有效,能更敏銳地識別病毒核酸并啟動降解(RNAi途徑),或表達更高水具有直接抗病毒活性的病程相關蛋白(如PR蛋白,SAR途徑)。3)**資源分配改變:**處理可能優化了植株營養或狀態,使新生葉片能分配更多資源用于防御而非病毒復制。4)**病毒移動受限:**誘導產生的胼胝質等物質可能部分阻礙病毒通過胞間連絲(細胞間移動)或維管束(系統移動)向新生葉的擴散。番茄花葉病毒病診斷