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细菌的免疫防御和耐药机制细菌是一类微生物，它们存在于自然界的各个环境中，并且可以引起多种疾病。
在与宿主或环境中的其他生物进行相互作用时，细菌会面临来自宿主免疫系统以及抗生素等外部压力的挑战。
为了应对这些挑战，细菌发展了多种免疫防御和耐药机制，使它们能够适应不断变化的环境。
一、免疫防御机制：1. 膜保护机制：细菌的细胞膜是其与外界环境之间的物理隔离屏障。
细菌可以通过调节细胞膜的渗透性来限制外界物质的进入，从而防止宿主免疫系统或抗生素的攻击。
2. 毒素分解机制：细菌可以产生一些特殊的酶，如β-内酰胺酶和氨基糖苷酶等，这些酶能够分解抗生素分子，从而降低抗生素的效力。
3. 细胞外多糖包裹：一些细菌表面会产生多糖胶囊，它们可以包裹住细菌细胞，形成一层保护层，使细菌对抗生素或免疫系统的攻击更加困难。
4. 毒力因子产生：细菌可以产生一系列毒力因子，如细菌外毒素和内毒素，这些毒力因子可以破坏宿主细胞、免疫细胞和组织，从而抑制宿主免疫系统的功能。
5. 快速变异：细菌具有高度的遗传变异性，这使得它们能够迅速适应新的环境压力。
细菌可以通过基因突变、基因重组和水平基因转移等方式，改变其表型和基因组，以逃避免疫系统的攻击。
二、耐药机制：1. 靶点修改：一些细菌通过改变其细胞靶点的结构或表达水平来降低抗生素的结合效率。
这样一来，抗生素就无法有效地与细菌靶点结合，从而失去了杀菌的能力。
2. 药物泵：细菌可以通过表达药物外排泵，将抗生素从细胞内排出。
这些泵能够将抗生素迅速转运到细菌细胞外，从而减少抗生素对细菌的杀伤作用。
3. 酶的产生：一些细菌能够产生特殊的酶，如β-内酰胺酶和磷酸酯酶等，这些酶能够降解抗生素分子，从而减少抗生素对细菌的杀伤作用。
4. 耐药基因的水平传递：细菌可以通过水平基因转移的方式，将耐药基因传递给其他细菌。
这种方式可以迅速在细菌群体中传播耐药性，使得抗生素失去了杀菌的效果。
5. 生物膜形成：细菌可以形成生物膜，这是由多个细菌聚集在一起形成的粘附层。
铜绿假单胞菌对人体健康的影响与防控策略铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）是一种广泛存在于自然环境中的革兰氏阴性杆菌，它可以在土壤、水体、植物和动物体内等多种环境中生存。
虽然铜绿假单胞菌通常被认为是一种常见的致病菌，但它对人体健康的影响仍然受到广泛关注。
本文将探讨铜绿假单胞菌对人体健康的影响，并提供一些防控策略以降低感染风险。
对人体健康的影响：1. 医院感染：铜绿假单胞菌是医院常见的感染病原体之一，尤其是对于免疫功能低下的患者，如癌症患者、器官移植受者和严重烧伤患者等。
感染可引发肺炎、尿道感染、败血症和伤口感染等严重并发症。
2. 抗生素耐药性：铜绿假单胞菌具有高度的抗药性，能够产生多种抗生素酶，降低对抗生素的敏感性，使得感染治疗更加困难。
此外，其能够形成生物膜，阻碍抗生素进入细菌内部。
3. 呼吸道感染：慢性呼吸道感染是铜绿假单胞菌感染的常见表现，特别是囊性纤维化患者。
细菌在呼吸道内形成黏液团块，导致气道阻塞，并增加感染的风险。
防控策略：1. 医院感染控制：医疗机构应采取严格的感染控制措施，包括手卫生、环境清洁和医疗器械的消毒与灭菌。
此外，对感染患者进行有效的隔离措施，限制细菌在医院内传播。
2. 抗生素的合理使用：由于铜绿假单胞菌的抗药性问题，医生应根据敏感性结果选择合适的抗生素，并严格控制抗生素的使用。
同时，减少过度的抗生素使用可以降低菌株对抗生素的耐药性发展。
3. 加强个人卫生习惯：个人卫生对于预防感染至关重要。
人们应遵循正确的手卫生步骤，包括频繁洗手、避免接触污染源和避免用手触摸面部等。
此外，个人应避免与铜绿假单胞菌感染患者密切接触，特别是在医院等特殊环境中。
4. 加强环境卫生管理：定期清洁和消毒环境是预防铜绿假单胞菌感染的重要措施。
特别是在医院、养老院和其他人群密集的场所，应增加环境清洁频率，保持空气流通。
5. 加强免疫力：保持良好的免疫状态有助于预防铜绿假单胞菌感染。
微生物学中的病原菌防治病原菌是导致疾病的微生物，它们能在人体内生长繁殖，引起各种疾病。
在医学上，对病原菌的认识和防治颇具重要意义。
本文将围绕着微生物学中的病原菌防治，来为大家介绍关于这个话题的知识和实践操作。
1. 病原菌引起的疾病病原菌可以导致各种疾病，由于病原菌的种类繁多，所以人体的疾病也就千差万别。
例如：结核病由结核分枝杆菌（Mycobacterium tuberculosis）引起，痢疾由带菌者的粪便所污染的饮食后，感染杆菌 (Shigella)而引起。
此外，一些微生物则是存在于人体内，当宿主防御机制受到损伤时，它们就会变为致病性。
例如：病毒性肝炎的病原体就是乙型肝炎病毒（Hepatitis B virus）。
2. 病原菌防治的重要性病原菌的防治在医学领域是极其重要的。
病原菌能引起各种疾病，导致人体免疫系统的损伤，人们就很容易感染其他疾病。
这就是为什么有许多疾病的预防和治疗都与病原菌的防治相关。
例如，医生会建议病人保持良好的个人卫生习惯，避免使用未经消毒的针头等等，以避免受到病原菌的感染。
3. 病原菌防治的措施现代医学中，病原菌的防治可以通过以下措施来实现:3.1 抗生素抗生素是一种针对病原菌的特定药物，是微生物学中最为广泛应用的治疗手段之一。
在病原体感染过程中，使用抗生素可以有效地抑制病原菌的生长，达到治疗的目的。
然而，由于抗生素被滥用，导致了病原菌出现了抗药性。
因此，在使用抗生素时需要非常注意，不能盲目使用。
3.2 疫苗疫苗是一种预防性的药物，可以使人体免疫系统产生抗体来预防特定病原菌感染。
疫苗被广泛用于预防传染病，如麻疹，水痘等等。
使用疫苗预防疾病，是微生物学中预防病原菌感染的重要途径之一。
3.3 消毒消毒是一种非常重要的防治病原菌的方法，用消毒剂将表面物体上的病原菌死亡，消毒剂可以是碘酒，新洁尔灭等。
消毒能够消除绝大部分的病原菌，并可有效遏制疾病的传播。
3.4 良好的个人卫生保持良好的个人卫生是防治病原菌感染的重要途径。
铜绿假单胞菌感染的预防与控制方法研究铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）是一种常见的致病菌，可以引起多种感染，特别是对免疫系统较弱的患者造成严重威胁。
为了预防和控制铜绿假单胞菌感染，我们需要采取一系列的措施。
本文将探讨一些有效的预防与控制方法。
1. 患者隔离与个人防护：铜绿假单胞菌主要通过飞沫传播，因此对于感染了铜绿假单胞菌的患者，应该采取严格的隔离措施。
确保患者单独住在带有负压的隔离病房中，并加强空气过滤和通风。
医务人员应该佩戴防护口罩、手套和隔离衣物等个人防护装备，以避免感染。
2. 抗生素的合理使用：铜绿假单胞菌对多种抗生素具有耐药性，因此在治疗感染时需要谨慎选择抗生素。
应根据细菌的药敏结果来选择最合适的抗生素，并严格按照医嘱使用，避免滥用和过度使用抗生素，以防止细菌对抗生素产生更强的抗药性。
3. 手卫生与环境清洁：对于医务人员和患者来说，良好的手卫生是预防感染的关键。
医务人员应该经常洗手，使用含酒精的洗手液进行手消毒，特别是在与患者接触后。
此外，定期对医疗器械、床单、手术室和病房等环境进行清洁和消毒，以去除潜在的感染源。
4. 注重伤口护理与感染控制：铜绿假单胞菌感染往往与伤口有关，因此对于患者的创口护理至关重要。
及时清洁和消毒伤口，遵循正确的伤口包扎方法，以减少感染的风险。
此外，对于拔除导尿管、呼吸插管等操作，应严格按照操作规范进行，以减少细菌进入体内的机会。
5. 加强医院感染监测与培训：建立完善的医院感染监测系统，及时发现和报告感染病例，并对病例进行详细的调查和分析。
通过监测数据，可以评估感染控制措施的效果，并及时调整和改进。
此外，医务人员应接受系统的感染控制培训，了解感染控制的基本原则和方法，提高其对感染预防和控制的认识。
总之，预防和控制铜绿假单胞菌感染需要多方面的措施，包括患者隔离与个人防护、合理使用抗生素、加强手卫生与环境清洁、伤口护理与感染控制，以及医院感染监测与培训等。
植物的自我保护机制自然界中，植物无法像动物一样逃跑或用肌肉组织保护自己。
然而，植物通过进化发展了多种有效的自我保护机制，以应对来自外界的各种威胁，包括气候变化、病原菌和动物食草。
一、外观保护机制植物通过改变外观来保护自己，以迷惑或威慑可能的威胁者。
一种常见的外观保护机制是伪装。
植物可以模仿周围环境的颜色、纹理或形状，使自身更难以被发现。
例如，一些植物的花朵颜色与周围的叶子颜色非常相似，以防止它们成为食草动物的目标。
此外，一些植物还会在叶片表面形成刺毛或刺，使它们更难以被动物触摸或食用。
二、味觉保护机制植物可以通过改变其化学组成来发挥味觉保护作用。
它们可以产生苦味、刺激性物质或毒素，以避免被食草动物食用。
这些物质通常被存储在植物的叶片、根部或果实中。
当动物尝试咀嚼这些植物时，它们会感到不适或受到伤害，从而放弃食用。
例如，洋葱和大蒜中的硫化物可以产生辛辣的味道，抵制食草动物的攻击。
三、机械防御机制植物还可以使用机械防御机制来保护自己。
它们可以在叶片、茎和果实的表面形成硬壳、坚硬的表皮或坚硬的纤维，以防止外界威胁物质的侵入。
另外，植物也可以形成利齿状的叶片、刺或刺毛，用来刺伤或抓住食草动物。
一些植物甚至会在叶片被捕食时迅速闭合，将食草动物困住。
四、化学通信机制植物之间可以通过释放化学物质进行通信，警示附近的植物对潜在的威胁做好准备。
当一棵植物受到伤害时，它会释放出化学信号物质，这些信号物质可以被其他植物感知。
其他植物收到这个信号后，会加强自身的防御机制，以准备好任何可能到来的威胁。
这种化学通信机制被称为“植物信号通路”。
五、抗气候应对机制植物还可以通过适应气候条件来保护自己。
在干旱条件下，一些植物会减少蒸腾作用，通过闭合气孔减少水分流失。
同时，它们的叶片表面可能会形成厚厚的切叶蜡质层，以防止水分蒸发。
在寒冷的气候条件下，植物可以通过产生抗冻蛋白来增加细胞的抵抗力，以防止水分结冰造成细胞破坏。
综上所述，植物的自我保护机制是多种多样的，并且适应了各种环境和威胁。
病原菌的生物学特征及致病机制病原菌是指可以引起疾病的微生物，包括细菌、真菌、病毒、原虫等。
这些微生物具有很强的适应性和变异能力，能够在宿主内部生存、繁殖和致病。
本文将介绍病原菌的生物学特征及致病机制。
1. 病原菌的生物学特征病原菌具有以下生物学特征：(1) 外皮结构病原菌的外皮结构包括细胞壁、细胞膜、胞外多聚物等。
细胞壁是细菌的重要抗药性结构，能够抵御抗生素和宿主的免疫攻击。
细胞膜则是细胞内的一层脂质双层，具有调节物质进出，维持细胞内稳态等重要生理功能。
(2) 遗传物质病原菌的遗传物质一般为单环DNA或双环DNA，主要存在于细胞核区或质粒中。
病原菌的基因组非常复杂，包含了很多代表性基因、毒力基因、抗药性基因等。
(3) 繁殖方式病原菌的繁殖方式包括二分裂、芽生、孢子形成等。
其中，细菌通过二分裂的方式繁殖，速度较快；真菌则通常通过分枝芽生、无性生殖等方式繁殖。
部分病原菌还可以形成芽胞或孢子，从而在环境中存活和传播。
2. 病原菌的致病机制病原菌的致病机制包括以下几个方面：(1) 侵入宿主细胞许多细菌、病毒等病原菌通过黏附、入侵宿主细胞，进而导致疾病的发生。
例如，沙门氏菌通过菌膜的fimbria结构选择性黏附到宿主肠道上皮细胞表面并进入其细胞内部；流感病毒表面的糖蛋白结构可以容易地与宿主细胞上的受体相结合，这样入侵到宿主细胞内。
(2) 释放毒素病原菌通过释放毒素，给宿主细胞或组织带来了损害，进而导致疾病的发生。
毒素可以分为内毒素、外毒素。
内毒素是某类细菌细胞壁结构成分，在细菌死亡或分裂破裂时大批量释放出来。
而外毒素则可以直接侵袭机体造成损害，像产气荚膜梭状芽胞杆菌分泌的肉毒杆菌毒素，在脑神经元末梢处是特异性基因的锁定点，通过释放毒素而造成神经元肉毒中毒症状。
(3) 激活宿主的免疫反应病原菌通过活化特定的免疫反应，诱导宿主产生炎症反应和免疫反应，进而导致疾病的发生。
例如, 肺炎鏈球菌能够通过侵入肺部细胞等方式活化宿主的免疫反应，诱导炎症反应，导致肺炎症状加剧。
病原菌的致病机理及防治病原菌是造成人类健康危害的主要元凶之一。
它们以宿主生命为代价盘踞于宿主机体中，导致各种形式的疾病和感染。
了解病原菌的致病机理和防治措施有助于我们更好地保护自己和他人的健康。
一、病原菌的致病机理1. 利用宿主细胞寄生和生长许多病原菌通过寄生在宿主细胞内生长来导致疾病。
它们可以利用宿主细胞的代谢、免疫和功能等机制，来逃避宿主的防御，或者利用细胞内的营养物质进行繁殖和生长。
其中，病毒是一类利用宿主细胞为自己进行繁殖的微生物。
它们通过感染宿主细胞，利用宿主细胞的生物机制来复制和生长。
此外，具有内共生和外共生模式的细菌、寄生虫等也是通过寄生于宿主细胞内来导致疾病。
2. 产生毒素结构而许多其他的病原菌则不必依赖寄生宿主细胞，而是通过分泌毒素来导致疾病。
毒素是病原菌体内代谢产物或外源性物质，对宿主的生理机能和生物化学过程产生影响。
毒素的种类繁多，例如外毒素、内毒素、神经毒素、细胞毒素、肠毒素、血液毒素等。
病原菌可以利用毒素来造成负面影响，诱导宿主产生发热、中毒、出血等症状，甚至导致严重的器官损伤和死亡。
3. 破坏宿主抵抗能力除了直接致病机制，许多病原菌也通过破坏宿主抵抗能力来导致疾病。
例如，许多细菌会通过发射胞壁的毒素或其他病原因子来抑制宿主免疫系统的反应。
免疫抑制会导致宿主的免疫系统无法应对其他病原体的入侵和侵袭，从而导致感染疾病的发生。
二、病原菌的防治1. 健康饮食健康饮食是预防疾病和感染最基本的措施之一。
人体内免疫细胞所需的蛋白质、维生素和矿物质可以从健康饮食中获得。
不同种类的食物蕴含着不同种类的养分，例如果蔬、鱼类、肉类和全谷物可以提供丰富的营养物质。
适当的饮食结构可以增强我们的身体免疫力，并且能够独立地抵御某些病原体入侵。
2. 改善卫生环境彻底的卫生环境可以减少病原菌的传播和繁殖。
例如，维护家庭卫生、洗手、隔离患病和病毒携带者等做法都可以减少病原体的扩散。
此外，在人员密集的场所，例如工作场所和学校，也应该加强对日常空气和表面清洁的管理和维护，减少病原菌的传播和感染机会。
病原菌对宿主免疫逃逸的机制分析
病原菌是影响人类健康的重要因素之一，病原菌侵入人体后，会激发宿主免疫反应，但是某些病原菌能够通过不同的机制对宿主免疫逃逸，从而导致疾病的发生和传播。
病原菌对宿主免疫逃逸的机制主要有以下几种。
1. 抑制宿主免疫反应
一些病原菌能够抑制宿主免疫反应，从而逃逸宿主的免疫攻击。
例如，伤寒沙门氏菌强烈抑制宿主的乙酰胆碱酯酶活性，从而干扰腺苷酸环化信号通路，抑制宿主的炎症反应。
此外，普通链球菌、豌豆杆菌等病原菌也能够分泌抑制性分子，抑制宿主的免疫反应。
2. 特异性抗原变异
一些病原菌能够通过特异性抗原变异，来逃逸宿主的免疫攻击。
例如，流感病毒能够在宿主中发生抗原变异，使得宿主抗体无法识别和攻击病毒，从而形成新的病毒菌株。
3. 免疫保护膜
一些病原菌能够形成免疫保护膜，从而避免宿主免疫反应的攻击。
例如，肺炎链球菌可以形成多糖胶囊层，避免宿主免疫细胞的识别和吞噬。
4. 免疫抗原伪装
一些病原菌能够通过免疫抗原伪装的机制，来逃逸宿主免疫攻击。
例如，结核分枝杆菌通过切换表面抗原P1的多态性，逃避宿主的免疫攻击。
5. 免疫成熟抑制
一些病原菌能够通过免疫成熟抑制的机制，来逃逸宿主免疫攻击。
例如，钩端螺旋体能够分泌毒素，抑制宿主的免疫抗体产生。
总之，在病原菌与宿主之间的战争中，病原菌的免疫逃逸机制十分重要，可以保证病原菌的存活和繁殖，从而导致疾病的发生和传播。
对于这些机制的研究，不仅可以深化我们对病原菌感染机理的认识，还可以为疾病的预防和治疗提供新的思路和方法。
病原菌毒力对宿主免疫系统的影响病原菌是一种可以引发感染的微生物，当它们进入宿主体内时，会通过多种机制操纵宿主免疫系统，从而增强感染的病程和严重程度。
本文将介绍病原菌毒力对宿主免疫系统的影响及其机制，帮助读者更深入地了解感染疾病的本质和治疗方法。
一、病原菌毒力的概念病原菌毒力是指病原菌引发感染时的致病能力，通常基于细菌种类和宿主的生理条件等因素而异。
高毒力的细菌可以导致宿主产生严重的疾病症状，常见的症状包括高热、中毒、休克、呼吸急促等，如果不及时治疗，会导致致死率极高的后果甚至危及生命。
二、病原菌毒力对免疫系统的影响病原菌进入宿主体内后，会和宿主的免疫系统产生互动，细菌通过分泌毒素、操纵宿主代谢和免疫反应等多种机制，来抵抗宿主免疫防御和增加感染的病程和严重度。
具体而言，病原菌毒力对宿主免疫系统的影响体现在以下方面：1. 干扰宿主免疫反应细菌可以通过操纵宿主免疫反应，干扰白细胞的功能，减缓细胞因子的合成和排泄等等，来逃避宿主免疫攻击，增加感染病程的时间和严重度。
例如，某些细菌可以释放毒素来干扰宿主的白细胞吞噬作用，并能够攻击和杀死白细胞，这样就能够逃避宿主免疫系统的清除作用。
2. 损害宿主细胞和组织病原菌不仅可以干扰宿主免疫系统的功能，还可能对宿主细胞和组织造成不同程度的损害。
某些细菌可以释放毒素，引起组织坏死和溃疡等症状，或者直接感染并杀死宿主细胞，从而在宿主体内形成病理改变和炎症反应。
3. 抵抗宿主免疫防御大多数病原菌都具有强大的逃避宿主免疫防御的能力，它们可以通过改变自身外表蛋白的表达和编码、快速转变细胞表面抗原、改变细胞代谢途径等等，来逃避宿主免疫系统的清除。
此外，一些病原菌还能够进入细胞内部，形成病灶，从而避免宿主免疫的攻击。
三、结论病原菌毒力是导致感染疾病的重要原因之一，它们通过多种机制干扰宿主免疫系统，增加病程时间和严重度，从而导致宿主产生不同程度的感染症状。
深入了解病原菌毒力对宿主免疫系统的影响，对于预防和治疗感染疾病具有重要的指导意义。
生活中的四种常见细菌及预防方法现代社会发展迅速，生活方式也与之愈加快速且多元化，但与此同时，生活中的各种病菌也不断适应环境，源源不断地侵入人们的生活，可能会给人们的身体健康带来威胁。
因此，我们需要更加重视生活中的细菌，采取有效的防护措施，保障自身健康。
今天我将重点讲述四种常见的生活细菌和预防方法。
一、大肠杆菌大肠杆菌是一种广泛存在于环境和生物体内的革兰氏阴性杆菌，是肠道微生态系统的构成菌之一。
人们在食用污染的肉类、蔬菜、水果等食品时容易感染大肠杆菌，尤其是生肉和未清洗干净的蔬菜、水果。
大肠杆菌感染会引起腹泻、肠胃炎等症状。
预防方法：1.餐前洗手，保持良好卫生习惯；2.注意蔬菜、水果的清洗消毒，食用前彻底煮熟煮透；3.切菜时使用干净的菜刀、砧板，不交叉污染。
二、金黄色葡萄球菌金黄色葡萄球菌是一种广泛存在于环境和人体皮肤等的细菌，在常温下存活力强。
金黄色葡萄球菌通过创口、皮肤、呼吸道、直肠等途径感染，容易引起皮肤感染、浅表性和深部蜂窝组织炎、败血症等疾病。
预防方法：1.保持良好的个人卫生，注意皮肤伤口的卫生；2.避免直接接触患有金黄色葡萄球菌感染的人；3.避免使用他人的个人用品、床上用品等，个人物品尽量不与他人共用。
三、链球菌链球菌是一种常见的革兰氏阳性球菌，广泛存在于土壤、口腔、口咽、皮肤及泌尿生殖道等处。
链球菌感染可以导致喉炎、扁桃体炎、胆囊炎和皮肤感染等。
预防方法：1.勤洗手、勤漱口，避免交叉感染；2.咳嗽时用纸巾或肘部捂住口鼻，防止感染他人；3.保持充足的睡眠和良好的饮食习惯，增强身体免疫力。
四、肺炎链球菌肺炎链球菌是一种广泛存在于人体呼吸道等处的革兰氏阳性球菌，感染后易引起肺炎、中耳炎等疾病。
肺炎链球菌在冬春季节易感染人群。
预防方法：1.勤洗手、勤通风、增强环境卫生管理；2.咳嗽时用纸巾或肘部捂住口鼻，防止感染他人；3.提高个人抵抗力，注意保暖、增强锻炼、合理饮食等。
细菌的种类多种多样，给人们的生活带来极大不便，甚至会直接危害人们的健康。
病原菌的自我防御李建刚,李师默,郭坚华3(南京农业大学植物病理学系,江苏南京 210095)摘 要 在制药和植物保护领域,20世纪已经广泛研究了自然界中常见微生物抑制生长的现象和有毒微生物的代谢活动。
在过去10a里,将拮抗物引入植物表面、生长介质以及繁殖材料中的生物防治方法引起的兴趣还在不断增加。
但是病原物针对生防因子、化学药物等所进行的自我防御工作则研究的比较少。
主要讨论当前病原菌抵抗微生物拮抗机制的观点和概念,以及所关注的植物病原真菌和细菌的防御。
关键词 生物防治;抗生作用;微生物生理;挥发物中图分类号 Q939.9 文献标识码 A 文章编号 1005-7021(2006)06-0059-05Self2Defence of PathogenL I Jian2gang,L I Shi2mo,GUO Jian2hua(Dept.of Plant Protect.N anji ng A gric.U niv.N anji ng210095)Abstract Phenomena of growth inhibition by microbes and the metabolism of toxic microbes that commonly seen in nature have been studied widely in20th century in the fields of pharmacy and plant protection.In the past decade, interest in bio2control against plant pathogens by introducing antagonistic microbes onto plant surfaces,into growing media,or onto propagation material is still unceasingly increased.Nevertheless,study on self2defence of pathogenic matter aiming at bio2control factor;chemical drug etc.was fairly poor.Current insights and concepts on pathogen to defense microbial inhibition,the mechanism,and the defence of plant pathogenic fungi and bacteria were discussed in this article.K eyw ords bio-control;antibiosis;microbial physiology;volatiles1 病原菌对毒素和杀菌剂的防御 回顾植物病原真菌和细菌对生物防治的防御机制时,可以发现植物病原物具有一套完整的机制来应付各种来源的毒素[1]。
首先,许多植物病原物有自我产生广谱毒素的活性,这些毒素能够保护自己的栖息地并且侵染其他植物。
其次,病原菌面临寄主的一系列防御化合物(如植保菌素),它能够抵抗渗透和防止感染。
再次,病原物能克服引入到生态环境中的异源化合物,如可以对一些植保农药和抗生素等产生抗药性或耐药性。
酶对毒素降解以及一些相关酶的作用机制已有阐述。
乙酰基转移酶、水解酶、脱甲基酶和细胞色素P450单加氧酶等对毒素作用机理为人熟知。
一些亚铁血红素蛋白可以执行很多类型的反应,如氧化作用(加氧和脱氢)和非氧化作用(异构化反应)。
这些反应使毒素得到不同程度的降解,病原物也可以通过修改毒素靶位点使毒素通过膜上的排出泵排到体外,从而减少了其在靶位点的浓度。
总之,从古细菌到人,膜转运蛋白执行着外排和内吞不同化合物的功能。
在植物病原物中,排出泵在排出内生毒素时发挥了重要作用─抵抗杀菌剂或对杀菌化合物不敏感[2]。
抗性就是基于这一系列机制。
每个机制的中断都会导致部分抗性的丢失,在一些情况下也可能有一些其他机制来补偿。
对一种毒素的抗性变化可以导致对另 收稿日期:2004-09-20 作者简介:李建刚 男,博士研究生。
现从事植物病害的生物防治研究。
项目来源:国家“863”计划资助项目(2002AA244041);江苏省教育厅(J H02-084)课题 3通讯作者95微生物学杂志 2006年11月第26卷第6期 JOURNAL OF MICROBIOLO GY Nov.2006Vol.26No.6一毒素产生抗性,但不包括化学毒素。
这种多重抗药性(multidrug resistance,MDR)是植物病原菌中常见的现象,它也可能通过降解和非降解两类抗性机制得到调控。
2 病原菌对抗生素的反作用 现在许多研究正致力于拮抗微生物所产生的抗生素以及其生防功能。
并且一些抗生素的活性和化学结构已经确定。
抗生素中含有异源的生物成分,这些低分子量化合物对其他微生物的生长及新陈代谢是不利的。
从真菌及细菌的生防菌株中已分离出了一些抗生素[3]。
生防菌剂不仅对一类微生物的作用表现出多样性,而且对某一菌株产生的抗生素也有多样性。
这表明总会存在对一种或多种植物病害有用的生防菌剂或抗生素,并且由生防菌剂产生的许多抗生素都有广谱性。
例如,吡咯霉素是由Pseudomonas(假单胞菌属)、B urkhol deria(伯克氏菌属)、Enterobacter(肠杆菌属)和Serratia(沙雷氏菌属)等菌株产生的抗生素,它对R hizoctonia solani(立枯丝核菌)、Bot ry2 tis ci nerea(灰霉病菌)、V erticilli um dahliae(大丽轮枝菌)以及Scleroti nia sclerotiorum(油菜菌核病菌)这样一些有重要经济价值的病原菌有活性。
许多由生防菌剂产生的抗生素,其参与生物合成及调控的基因已被克隆和测序。
通过研究可从两方面提高其生防效率,一是提高表达量,二是与具有其他特性的生防菌剂结合使用。
但病原菌也有防御抗生素的作用,根据对酚类抗生素2,42双乙酰间苯三酚(2,42di2 acetylphloroglucinol2,42DAP G)和12酚嗪羧酸(phenazine212carboxy acid PCA)的敏感性,Mazza2 la[4]等人从小麦全蚀病菌(Gaeum annomyces gram i nis)中筛选了66个隔离群。
这些隔离群来自不同的地域,都对2,42DAP G和PCA敏感。
从平板的放射性生长测定可看出,这些隔离群对这两种抗生素的敏感性存在极高的变异性。
即使在同一地块获得的隔离群,对这两种抗生素的敏感性也有很高的变异。
总之,在他们的研究中,病原菌对PCA的敏感性高于2,42DAP G。
生产2,42 DAP G或吩嗪的假单胞菌并不能防治小麦全蚀病的发生,这证明了病原菌对抗生素产生了变异性。
由于抗生素与病原物的长期的互作,病原物对其敏感性就会发生自然分化,最终导致对抗生素的不敏感。
然而在一些生防实例中,植物病原物对抗生素(包括挥发性物质)的防御机制尚未完全清楚,因而证据不足,但某些病原菌群体对生防菌剂所产生的抗生素表现有抵抗作用。
3 对假单胞菌产生抗生素的抗性机制 Levy等人首先详细研究了植物病原菌对假单胞杆菌产生抗生素的抗性机制[5]。
研究表明M ycosphaerella gram i nicola(小麦叶枯病壳针孢)液体培养基中12羟基吩嗪的亚致死浓度的增加可导致过氧化氢酶、超氧化物酶、超氧化物歧化酶含量的增加,此外黑色素的生物合成也增加了42%。
黑色素是一种由可变成分组成的聚合物,包括由醌类、羟基醌、半醌组成的核心再加上蛋白质。
这些化合物能够使生物体在逆境下存活。
最新数据表明,12羟基吩嗪在禾本科寄生植物上起氧化作用。
同时真菌防御12羟基吩嗪的主要机制也就是活性氧生物的解毒作用。
因为12羟基吩嗪最后在培养基中消失,作者认为真菌能够通过降解作用而保护自己。
防御抗生素的毒性,对吩嗪类抗生素类似的反应在其他生物体中也曾被发现。
如人类病原菌菌株Pseudomonas aerugi2 nosa(绿脓杆菌)所产生的绿脓菌素,可以快速杀死美丽线虫Caenorhabditis elegans。
而由于其体内过氧化氢酶和超氧化物歧化酶水平的增加,促进了体内的抗氧化作用,同时也大大增强了对绿脓菌素的耐性。
相反这两种酶含量的下降就会对抗生素的敏感性得到加强[6]。
最近Schoonbeek 等人对其分子机理进行了研究[7]。
他们认为一些吩嗪类抗生素以一种剂量相关性的方式诱导ABC转运基因BcatrB表达。
BcatrB的置换突变型对吩嗪类和产吩嗪的假单胞杆菌菌株比野生型亲本更为敏感。
ABC转运蛋白的生物相关性在生物鉴定中进一步得到证实,当把产吩嗪的假单胞杆菌喷洒到番茄叶片上时,在诱病方面BcatrB 的置换突变株比其双亲能力要小得多。
叶片的生化分析表明其中吩嗪类浓度要高一些。
用吩嗪类缺陷的假单胞杆菌变异株时,裂解变异菌和双亲菌在诱病上并未表现出不同。
吸收实验证明吩嗪类抗生素是作为BcatrB的一个底物。
对于植物06 微 生 物 学 杂 志 26卷毒素白藜芦醇和苯基吡咯杀真菌剂BcatrB的敏感性下降。
因此BcatrB被认为具有多重抗病性的特点。
假单胞菌产生的吩嗪类化合物在生物抗性方面发挥着重要的作用,一旦被病原物通过某些机制被降解,生物体就会对这些病原物表现敏感,使其更易被病原物侵染。
同时病原物也是通过这些机制来实现自我防御的。
4 对芽孢杆菌产生抗生素的抗性 芽孢杆菌是优良生防菌剂的备选材料。
它能够产生有效的广谱抗生素,如缩氨酸、脂肽、氨基糖苷和氨基聚合物。
B acill us cereus(蜡状芽孢杆菌)的UW85菌株能够合成雌雄霉素和kanosamine。
细菌对kanosamine不敏感,但有26种真菌的生长受到其抑制,大多数菌种受到的抑制小于30%,而Ustilago m aydis(玉米黑粉病菌)则大于50%[8]。
在4种卵菌的测验中,发现它们对kanosamine敏感度有着极大的变化, A phanom yces euteiches(根腐丝囊霉菌)和Phy2 tophthora medicagi nis(苜蓿疫霉菌)比Pythi um aphani derm at um(瓜果腐霉菌)和Pythi um toru2 losum(簇囊腐霉菌)敏感度大。
Handelsman等人于1999年鉴定出仙人掌中用来编码ZmaR蛋白的z m a R基因。
该基因可以通过乙酰化作用使雌雄霉素失活。
[3]当前很多从事生物防治的实验室用芽孢杆菌防治植物病害,而且取得了良好的防效。
