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酵母代谢物—神奇的“植物疫苗”

酵母代谢物  Meta-Yeast


在成长过程中,植物同动物一样,会受到极端环境的刺激和昆虫、病原菌等侵袭,虽然植物不能移动躲避,但在漫长的进化中,它们已逐步形成完备的免疫防御系统。

而传统的农药、化肥主要以病原菌及特定的营养需求为靶点,对农作物进行病害防治和产量提高,忽略了植物本身对生物和非生物胁迫的抵抗能力。植物疫苗以植物为目标,通过调节植物本身的免疫、代谢系统等来增强植物对极端环境的抗性,提高植物抗逆性,促进植物生长。

我国学者提出和发展了“植物疫苗”的概念。田波院士在 1985年出版了名为《植物病毒弱毒疫苗》的专著,这是我国乃至国际上首次使用植物疫苗这个名词,但当时对植物疫苗的认识仅局限于针对弱毒力的病毒株。近几年来,基于在作用机制、模式识别等多方面植物诱导子与动物疫苗的相似性,国内从事植物保护尤其是植物免疫学方面的专家学者邱德文、杜昱光等基于植物激发子(植物疫苗)与传统动物疫苗的相似性(表 1.1),再次提出了植物疫苗的概念。认为外界环境中的各种诱导因子、激发子(能够激活植物产生免疫反应的物质称为激发子,主要包括蛋白质、寡糖类、脂类、小分子代谢物质、水杨酸及其类似物等类型)或弱病原菌,在刺激植物后,能诱导或激发植物产生对病害的抗性,则这些诱导子、激发子或弱病原菌可以被称为植物疫苗,应该说植物疫苗基本涵盖了植物激发子中的化学及生物激发子。


表1.1 植物疫苗与传统动物疫苗的比较

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值得注意的是,植物免疫与动物免疫在免疫特异性等方面仍存在较大差异,所以植物疫苗的概念与理论并不能完全直接照搬动物疫苗。而且植物疫苗作为一个新概念被提出,仍有许多问题亟待解决,如植物疫苗的具体免疫机制、植物疫苗免疫成功的界定等。这些问题也将是未来一段时间内植物免疫领域的研究热点。


“植物疫苗”的物质来源十分广泛,除了一些灭活的病原菌、效应蛋白外,还包括一些天然产物等。安琪酵母股份有限公司生产的酵母代谢物,是利用糖蜜生产提取食品酵母后的发酵液,经浓缩精制而成的富含氨基酸类、有机酸、黄腐酸、多糖等多种生物刺激剂,含有大中微量元素、小分子有机质的复合营养元,是一种神奇的“植物疫苗”,可用于农业种植及水产养殖等领域。在植物抗病、增产、抗冻、提高品质等方面具有良好的应用效果,且其通过信号传导系统诱导植物抗病相关基因的表达,进而促进防御物质产生,提高植物免疫力,减轻病害发生。


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常见植物疫苗分类


例:水杨酸是酵母代谢物中最重要的物质成分之一,它是诱导植物抗病性的唯一激发子,主要在韧皮部中运输,诱导植物产生对病毒、真菌及细菌的抗性,同时与受体结合,激发植物应答反应。水杨酸在抗病过程中减少了细胞识别、水杨酸合成等前期过程,直接补充水杨酸,解决其合成不足的影响,反应路径短,反应更迅速。水杨酸不易受到外界一些条件干扰,因此由其引起的抗病反应会更稳定。


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诱导抗性作用机制


酵母代谢物营养物质丰富,含有植物生长发育过程中所需要的促生因子、抗逆因子、果品调控因子和土壤养护因子等,作为神奇的“植物疫苗”,除具有诱导作物的抗病、抗逆等,效果显著,持效期长等诸多优势外,还有例如:安全性好,没有重金属、虫卵等残留,不污染环境;壮根壮苗,促进生长,作用广泛;可改善土壤理化性状,激励土壤有益微生物的种群数量和功能提升,促进土壤健康发展等优势。


总而言之,言而简之,酵母代谢物这个神奇的“植物疫苗”及其在作物上的配套技术在作物的抗逆提质和作物营养健康管理体系中将会发挥越来越重要的作用。随着我国肥料农药双减行动计划的推行和肥料行业朝着绿色、安全、营养、高效方向的发展,酵母代谢物将成为当前功能型有机肥发展的新宠儿及制高点,和农作物提高抗逆、提质增效与作物健康管理的重要优质资源,并依托其在土壤改良与作物应用效果的显著性,市场前景非常广阔!

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