植物体内的“免疫系统”是怎样实现其自保防御功能的?
植物固定地生长在某处,不能像动物那样自主地移动。
因此植物就不能像动物那样通过运动来躲避病原物和险恶环境。
植物体的组织结构也决定了其不能像动物那样具备神经传导、体液调节等一系列的高级调节系统,因此,植物只能以自身特有的方式来抵御病原物的侵害。专家研究认为,植物防御病虫害的反应主要包括3步:发现入侵病原生物;杀死入侵病原生物;将入侵病原生物的信息储存,以便再次遇到侵袭时做出反应。
植物自身的防御首先来自“物理屏障'植物防御的物理屏障是指在植物的表面部位有角质层、蜡质层等的保护。在受伤组织周围还可形成高度木质化的木栓组织,分泌各种树浆、树脂等。由于木质化组织或其他组织产生的木质素、树浆、树脂等物质是亲脂性的,因此,既可以使这些病原生物无法获得水溶性营养而阻止其长期生存,又可以防止病原物产生的毒素进入植物体内。一旦这道物理屏障“失守”,植物便要依靠“化学屏障”来进行更高层次的防御。
植物的“化学屏障”表现在组织内能产生对病原物有杀灭或抑制作用的化学物质。这些物质是通过次生代谢形成的,因而被称为次生物质。主要包括一些含氮化合物、酚类、萜类等物质。这些物质都是在植物体内预先形成的具有抑菌作用的化合物,具有很强的杀菌、抑菌能力和抗腐性。植物中由外界因子诱导产生的次生物质作为植保素或抑菌物质参与构成了植物免疫的化学屏障,对植物起到保护作用。植保素主要是一些化学结构为酚类和萜类的物质,如苯甲酸、豌豆素、红花醇、绿原酸等,对病原真菌有高度毒性,且无特异性。研究证实,植物免疫的诱导主要来自于病原物的直接感染,但植物的物理性损伤也可以使受伤组织产生物理屏障和化学屏障。