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植物细胞生产次生产物的意义
植物细胞生产次生产物的意义主要包括以下几方面。对植物生存的意义 植物次生产物对植物的生存有着重要的作用,为植物抵御不良环境,防止动物采食,取得竞争优势有着重要的作用。
前景很好。因为植物细胞大规模培养使得细胞繁殖不受外界影响,速度极快,容易人工控制,次级产物产量大增,而且细胞培养物中的次级代谢物更容易分离。直接从植物体内提取的话,需要大量的原材料,而且受外部很多因素影响。
植物次生代谢产物在医药、食品、轻化工业等领域具有重要意义。规模化细胞培养是生产植物次生产物的理想途径 。
植物细胞的大量培养主要是用来生产有用的药物和次生代谢物质,如生产抗癌药物和一些贵重的化合物(色素、香料、化妆品、特殊药物)等。
植物免疫性的表现形式有哪些
〖壹〗、植物的抗病性是指植物直接抵抗病原物入侵的特性,包括抗侵入、抗寄生及抗再侵染三方面。抗入侵 抗入侵是指植物在受到病原物通过机械力量或酶类溶解植物表层或植物的伤口的方式入侵时,依靠其表面角质层、蜡质层、木栓层等结构,或者较迅速地愈合伤口,或者在被入侵表面分泌抗生物质来抵抗入侵的能力。
〖贰〗、免疫性:这种性能表现在用病毒接种后,不表现任何症状,也不能从这些植物中得到有侵染力的病毒。大多数植物病毒虽有较广的寄主范围,但也有许多植物对某种病毒的感染是免疫的。在栽培种中某些品种或植株也可表现出高度抗病性或具有免疫性的植株。抗侵染性:这种性能表现在植物有防止病毒侵入的能力。
〖叁〗、植物抗菌素的分子量低,通常为亲脂性物质,是植物次生代谢的产物,数量极少,具有生物特异性。近来研究证实,在17个科中含有抗菌素,并且同一科的植物所具有的抗菌素有明显的相似性。为此,通过用能够激活抗性基因的化合物注射或喷洒植物,可以使植物获得免疫能力。
〖肆〗、感病作物或感病品种也仅仅是对一定范围的病原物或小种(株系)表现感病,如果病原物种类或小种(株系)改变,就可能由感病变为抗病。对一个植株而言,既可能整株表现出系统的抗病性,也可能仅仅某一器官或某些细胞表现出局部抗病性。
〖伍〗、植物抗病性并非绝对,而是相对的。在寄主与病原物的交互作用中,抗病表现的程度呈现出梯度差异,包括轻度抗病、中度抗病、高度抗病甚至完全免疫。这种抗病性通常由多种综合性状构成,每种特性均由基因调控。在病原物侵染之前和整个过程中,植物采取了多种策略和途径抵抗。
〖陆〗、植物受到各种病菌的侵染时也会生病,但是植物并没有因此而灭绝,其中的奥妙在于植物与动物一样也具有免疫功能。植物大都具有天然免疫性,它能有效地抵抗真菌、细菌和病毒引起的病害。那么植物是否可以像人种牛痘一样,也能获得后天的免疫力呢?人们经过长期试验,终于获得成功。
植物的代谢产物有哪些
植物次生代谢产物包括苯丙素类、醌类、黄酮类、单宁类、类萜、甾体及其甙类、生物碱等七大类。 还有人根据这些化合物的生源途径,将它们分为酚类化合物、类萜类化合物、含氮化合物(如生物碱)等三大类。 据报道,每一大类的已知化合物数量都有数千种,甚至数万种以上。
植物细胞中次生代谢物主要有萜类、酚类和生物碱等,它们都是由细胞中的糖类等有机物衍生而来的。①萜类化合物是由糖类转变为乙酰CoA、3-磷酸甘油醛和丙酮酸后进一步合成的。萜类的合成有两条途径:甲羟戊酸途径和甲基赤藓糖磷酸途径,两条途径都合成IPP(异戊烯二磷酸)。
植物次生代谢产物包括苯丙素类、醌类、黄酮类、单宁类、萜类、甾体及其甙、生物碱等七大类,各具其独特的生理功能。 这些次生代谢产物是植物对环境适应的表现,是植物在长期进化过程中与生物和非生物因素相互作用的结果。
生物碱是植物次生代谢产物中的一种重要类型。它们是含氮的有机化合物,具有多种生物活性,如抗菌、抗炎等。许多药用植物的有效成分都是生物碱,例如烟草中的尼古丁和咖啡中的咖啡因。酚类化合物也是植物次生代谢产物的重要组成部分。
转基因苜蓿次生代谢
〖壹〗、转基因苜蓿的次生代谢产物既有积极的一面,也有潜在的风险。通过分子操作,科学家们可以选取性地增强有益化合物,如白藜芦醇糖苷,这种化合物在被转入苜蓿后能在茎中大量积累,显著提升其对抗真菌的能力,如轮纹病,从而保护苜蓿的健康。正在进行的大田试验旨在观察这种改造对苜蓿产量和品质的影响。
〖贰〗、类黄酮等次生代谢产物在植物体内可起紫外“吸收屏障(uV—filter)”的作用,从而增强植物抗紫外辐射的能力。7 环境污染 一些研究表明,环境污染可导致植物次生代谢产物的组成和含量发生变化,如酚类等化合物对各种形式的污染物均有反应。
〖叁〗、自然界中植物除了要防备捕食者——动物,还要防备竞争者——其他植物,在与其他植物的竞争之中,植物次生代谢也起着重要的作用。例如,黑胡桃树能将生长于邻近或其树冠下的番茄和苜蓿毒杀是源于分泌出的胡桃醌;白叶鼠尾草能抑制雀麦、狐茅等的生长,是因为分泌了桉树脑和樟脑。
〖肆〗、转录组学分析确定两个品种之间的三类碱反应差异表达基因 ;48个基因在两个品种(CAR)中 普遍诱导 ,574个基因 来自耐受品种(TAR) ,493个基因 来自敏感品种(SAR) 。
〖伍〗、转基因抗虫技术属于生物防治。近来生物防治技术包括以下几类:以虫治虫技术;利用自然界有益昆虫和人工释放的昆虫来控制害虫的危害;有寄生性天敌,如寄生蜂、寄生蝇、线虫、原生动物、微孢子虫;捕食性天敌,瓢虫、草蛉、猎春、蜘蛛等,最成功的是人工释放赤眼蜂防治玉米螟技术广泛应用。
〖陆〗、第四类,转基因特殊食品 科学家利用生物遗传工程,将普通的蔬菜、水果、粮食等农作物,变成能预防疾病的神奇的“疫苗食品”。科学家培育出了一种能预防霍乱的苜蓿植物。用这种苜蓿来喂小白鼠,能使小白鼠的抗病能力大大增强。
植物抗病防卫基本途径主要有哪些
〖壹〗、植物抗病防卫基本途径:以植物叶片表面的蜡质层为典型代表的结构可以有效阻止一部分病原菌的定殖及侵染。这是植物进化出来的第一重防御措施。植物体内的次生代谢物质例如木质素、胼胝质、植保素等可以保护植物不受病原菌侵染,这些物质可以限制病原菌的传播,例如胼胝质,有的具有一定抑菌活性。
〖贰〗、如药剂保护、改变环境、改变营养等措施。⑤抗病性。采用抗病寄主,及各种能使植物的抗病特性或习性发生改变的方法,提高植物的抗病性。如抗病育种、营养抗病等措施。⑥治疗。减轻受侵染植物的病害严重度。如化学治疗、热力处理、人工剥除等措施。
〖叁〗、协调措施,减少矛盾。化学防治与生物防治如果协调起来,就能达到既能杀死病虫害,也能较大限度地发挥天敌的作用。如采用内吸杀虫剂,涂抹茎、干和根部浇灌等,早期控制蚜虫、红蜘蛛、介壳虫的发生。选用对农药抗性较强的天敌,配合施用杀伤天敌较少的选取性药剂,是避免或减少矛盾的途径。
〖肆〗、园林植物常见的病虫害防治的主要途径措施有植物选取、绿地栽培、生物防治、物理防治、化学药剂防治。其中高效低毒的化学药剂防治是城市园林植物应用最普遍的方法 植物选取 在自然条件下,植物病虫害分布有一定的区域性。
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