壳聚糖抑制植物病害的机制

2.1 壳聚糖诱导植物产生广谱抗性的机制

植物对病害的防卫反应是由许多植物可诱导基因控制的，外界刺激(如：病菌侵入或施用壳聚糖)可导致这些基因的表达，从而在细胞内合成各种防卫蛋白来实现对病害的抗性，这些防卫蛋白包括前边提到的PR蛋白、植物抗毒素、几丁质酶、壳聚糖酶、 l，3-葡聚糖酶和木质素等。Bronner等发现，壳聚糖在植物受病虫害侵入后，可在很短时间(1h)内富集于细胞核内，与DNA很强的亲和，并可改变DNA的结构。Wither等发现，当壳聚糖的侧链扭转后，能够进入DNA双螺旋结构与DNA骨架上的氧形成氢键，从而影响植物细胞的基因表达。这些研究均提示，壳聚糖诱导植物产生的对植物病害的广谱抗性，可能是其激活植物自身特定的防卫蛋白基因表达所致，但具体的机制还有待深入的探讨。

2.2 壳聚糖对植物病原菌直接抑 制作用的机制

壳聚糖对许多植物病原菌的生长都有很强的直接抑制作用。研究者认为，主要通过下面两种机制实现：(1)由于壳聚糖为甲壳素的多聚阳离子衍生物，所以它可与病原菌细胞表面的生物大分子带负电的侧链相互作用，形成聚合物，可影响病原菌进而抑制病原菌的生长；(2)壳聚糖还可直接进入病原菌的细胞核，与DNA结合通过影响病原菌的mRNA和蛋白质的合成来抑制其生长