周靜煌 嚴(yán)準(zhǔn) 高春生 余永廷 李智敏 曾糧斌 陳佳 郭利桃 嚴(yán)理 程毅
摘要:許多植物病原菌致病機(jī)制依賴于病原微生物群體感應(yīng)系統(tǒng)的調(diào)控,基于群體感應(yīng)抑制的原理篩選高效的群體感應(yīng)抑制劑有望成為解決植物病害防治問題的有效途徑。文章介紹了群體感應(yīng)抑制的研究策略,主要包括阻斷群體感應(yīng)信號(hào)分子的產(chǎn)生、促進(jìn)信號(hào)分子降解及抑制信號(hào)分子與受體結(jié)合;綜述了近年來主要的群體抑制劑種類及其在植物病害防治上的應(yīng)用情況,指出群體感應(yīng)抑制劑并不妨礙病原菌的正常生長代謝,而是抑制群體感應(yīng)系統(tǒng),減弱病原菌的毒力,降低其致病性。提出今后應(yīng)加強(qiáng)群體感應(yīng)抑制劑篩選和基于群體感應(yīng)系統(tǒng)淬滅機(jī)制的植物病害防治研究,為植物病害防治提供綠色安全的防控措施。
關(guān)鍵詞:植物病害防治;群體感應(yīng);信號(hào)分子;群體感應(yīng)抑制劑
中圖分類號(hào):S432 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):2095-1191(2017)12-2197-07
0引言
植物病害防治一直備受關(guān)注,一些新的防治方法也不斷出現(xiàn),目前最主要的防治方法包括植物進(jìn)出口檢疫、抗病品種培育、農(nóng)業(yè)栽培控制、化學(xué)藥劑防治、生物防治和生防機(jī)理治療等。生產(chǎn)上最常用的方法是化學(xué)防治,該法強(qiáng)調(diào)徹底滅殺病原物,然而,由于化學(xué)藥劑的長期大量使用,導(dǎo)致很多病原菌產(chǎn)生了耐藥性(Roy et al.,2011),對(duì)今后的植物病害防治是巨大挑戰(zhàn),因此,研究更安全的病害防治策略尤為必要。許多植物病原菌致病性的形成受到群體感應(yīng)(Quorum sensing,QS)系統(tǒng)的影響,致病菌定殖到宿主體內(nèi)后,在Qs機(jī)制調(diào)控下激活與致病相關(guān)基因的表達(dá)而產(chǎn)生各種毒力因子,導(dǎo)致宿主發(fā)病(程古月等,2012)。此外,由于QS調(diào)節(jié),病原菌侵染宿主后能形成生物被膜抵抗宿主的免疫,并產(chǎn)生對(duì)藥劑的抗性。因此,微生物QS系統(tǒng)的調(diào)控通路有望成為病害防治的新靶點(diǎn)(韋柯,2007)。
Fuqua等(1994)發(fā)現(xiàn)許多微生物的生理生化特征會(huì)隨著群體密度增加而發(fā)生改變,能夠分泌毒素、形成生物膜、產(chǎn)生抗生素、生成孢子、發(fā)射熒光等,以適應(yīng)環(huán)境的變化,是微生物QS系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)(程古月等,2012)。在特定環(huán)境下,微生物產(chǎn)生并向環(huán)境中釋放一種被稱為自體誘導(dǎo)物(Auto-inducer,AI)的細(xì)胞外信號(hào)分子,隨著個(gè)體密度的增大,信號(hào)分子也會(huì)成比例增加,當(dāng)信號(hào)分子積累到一定濃度時(shí),會(huì)誘導(dǎo)微生物產(chǎn)生獨(dú)特的、多樣的群體行為,這一現(xiàn)象稱為QS(韋柯,2007)。微生物Qs所分泌的信號(hào)分子有3種,故將OS系統(tǒng)分為3類(圖1):(a)革蘭氏陰性菌的?;呓z氨酸內(nèi)酯(N-acvl-homoserine lac-tones,AHLs)型系統(tǒng)。LuxI是可催化合成AI的胞內(nèi)蛋白酶,其催化帶有?;d體蛋白的?;鶄?cè)鏈與S-腺苷蛋氨酸上的高絲氨酸結(jié)合成?;呓z氨酸內(nèi)酯化合物(Acyl-homoserine lactone,AHL)。(b)自體誘導(dǎo)肽(Auto-inducter peptide,AIPs)系統(tǒng),存在于革蘭氏陽性菌中。AIP是一種寡肽,雖是小分子多肽,但需經(jīng)過ABC運(yùn)轉(zhuǎn)系統(tǒng)(ATP-binding-cassette)或其他膜蛋白通道作用才能穿過細(xì)胞壁并行使功能(韋柯,2007)。(c)自誘導(dǎo)物Ⅱ類分子(AI-2s)系統(tǒng)。AI-2是革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌共有的信號(hào)分子,是調(diào)節(jié)細(xì)菌行為通用語言。AI-2的產(chǎn)生依賴于LuxS蛋白(Bassler et al.,1993),如失活LuxS基因則不產(chǎn)生AI-2(XavierK and Bassler,2003)。因此,可從植物病原微生物Qs的信號(hào)分子著手,減少由QS機(jī)制調(diào)節(jié)的致病性的產(chǎn)生,達(dá)到防治植物病害的效果。篩選高效的群體感應(yīng)抑制劑(Quorum sensing inhibi-tors,QSIs)有望成為防治植物病害的一條有效途徑。
正是由于病原菌QS能調(diào)節(jié)其致病性的產(chǎn)生,作為一種新型的病害防治策略,QS調(diào)控系統(tǒng)越來越受到國內(nèi)外學(xué)者重視。近年來,國內(nèi)外對(duì)QSIs的研究發(fā)展迅速,并取得了一些進(jìn)展。了解并有效地利用QS機(jī)制來控制病原菌生物膜的形成、毒力因子的產(chǎn)生、致病基因的表達(dá)、病原菌問相互抑制或競爭(梁新焱和阮海華,2015)等無疑為抵御病菌感染、植物病害和細(xì)菌耐藥性研究提供了一條新途徑。目前,AHLs降解酶已開始廣泛應(yīng)用于植物病害防治上;同時(shí),已有研究表明抗生素的使用可有效鈍化抑制QS系統(tǒng),從而達(dá)到緩解軟腐病發(fā)生的作用(葛瑋珍,2013)。隨著上述研究的深入,傳統(tǒng)化學(xué)藥劑防治植物病害的瓶頸將有望被打破。
1 QS抑制的主要策略
基于上述QS調(diào)控原理,干擾病原微生物的QS系統(tǒng)的途徑有3種。WAHL系統(tǒng)為例,包括:(1)合成信號(hào)分子AHL底物的類似物來阻斷信號(hào)分子的形成;(2)促進(jìn)AHL的降解;(3)抑制AHL與受體結(jié)合。
1.1阻斷信號(hào)分子產(chǎn)生
AHL的生物合成通常涉及一系列使用S-腺苷蛋氨酸(S-Adenosyl methionine,SAM)作為氨基供體生成高絲氨酸內(nèi)酯環(huán)的一部分反應(yīng)(Miller and Bassler,2001),?;d體蛋白(Acyl cartier protein,ACP)作為前體n-AHL的側(cè)鏈分子?;谝陨现R(shí),合成了SAM類似物如丁酰-S腺苷甲硫氨酸、全?;d體蛋白、西尼毒素和L/D-S-腺苷高半胱氨酸等,研究顯示這些物質(zhì)具有抗Os的活性(Scutera et al.,2014)。但目前僅在人體醫(yī)學(xué)上有應(yīng)用,極少有進(jìn)行植物病害防治的報(bào)道。
1.2阻止信號(hào)分子與受體蛋白結(jié)合
通過拮抗劑分子抑制信號(hào)分子的接收是另一個(gè)防控QS介導(dǎo)的植物病害機(jī)制,這些拮抗劑分子與信號(hào)分子競爭,干擾信號(hào)分子與受體結(jié)合。二酮哌嗪(Diketopiperazine,DKP)作為AHL類似物可與受體蛋白結(jié)合,從而阻止信號(hào)分子與受體蛋白結(jié)合,抑制QS系統(tǒng)所調(diào)節(jié)的基因的表達(dá),使病原菌的致病性降低(Kalia and Purohit,2011)。由海洋紅藻分泌的鹵化呋喃也是與信號(hào)分子競爭并降解受體蛋白的AHL信號(hào)分子類似物,鹵化呋喃能有效抑制胡蘿卜軟腐果膠桿菌(Pectobacterium carotovorum)致病因子的表達(dá),降低其對(duì)寄主的侵染能力(Hentzer et al.,2003)。
1.3信號(hào)分子的降解
在QS機(jī)制中AHL分子達(dá)到特定濃度是引發(fā)病原菌表達(dá)致病因子的關(guān)鍵。因此,如果能降解AHLs,使其無法達(dá)到濃度閾值,將很大程度削弱植物病原菌的致病性。雖然不同AHLs具有不同碳鏈長度和不同的酰基側(cè)鏈,但均以高絲氨酸為主體(韋柯,2007),具有相似的調(diào)控基因表達(dá)的機(jī)制。根據(jù)AHLs的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),理論上有4個(gè)作用位點(diǎn)可分解AHLs,分別是內(nèi)酯酶(AHL-lactonase)位點(diǎn)、脫氫酶(AHL-decarboxvlase)位點(diǎn)、酰基轉(zhuǎn)移酶(AHL-acyl-ase)位點(diǎn)和脫氨酶(AHL-deaminase)位點(diǎn)(張麗群等,2010)。目前已在大量原核生物和少數(shù)真核生物中發(fā)現(xiàn)QS信號(hào)分子的降解酶。研究表明,群體猝滅(Quorum quenching,QQ)酶水解AHL中酰胺鍵或內(nèi)酯環(huán)中的任何一個(gè)。降解AHLs很大程度上受AHL?;D(zhuǎn)移酶和AHL內(nèi)酯酶等的調(diào)節(jié)(Lin et al.,2003)。在病原菌或寄主植物中表達(dá)AHL降解酶可破壞病原菌的QS系統(tǒng),從而達(dá)到防治植物病害的效果。
1.4基于QS的植物病害防治策略
根據(jù)植物對(duì)病原菌QS系統(tǒng)的反應(yīng),可采用以下幾種策略防治由病原菌QS造成的植物病害。(1)植物本身能夠合成QSIs從而降低病原菌的侵染力。如從弗吉尼亞櫟的葉子和假紫斑大戟?dú)馍糠痔崛〕瞿苡行б种聘┩寥罈U菌(Agrobacterium tumefa-ciens)QS的活性物質(zhì)(Adonizio et al.,2006)。雖然已從許多植物中提取出QSIs活性物質(zhì),卻很少應(yīng)用于植物病害防治,但隨著研究的深入,一旦從植物中提取出具有信號(hào)分子抑制活性的物質(zhì),即可通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)達(dá)到防治植物病害的目的。(2)合成QS信號(hào)分子降解酶,使由QS調(diào)控的致病基因無法正常表達(dá)。植物自身很少產(chǎn)生信號(hào)分子降解酶,但目前已從一些微生物中發(fā)現(xiàn)AHLs降解酶,其中,芽胞桿菌產(chǎn)生的內(nèi)酯酶aiiA應(yīng)用最廣,將aiiA蛋白轉(zhuǎn)入植物中,發(fā)現(xiàn)植物對(duì)歐文氏菌具有較好的抗性(Dong et al.,2001;Reimmann et al.,2002)。(3)根據(jù)天然QSis的結(jié)構(gòu)人工合成QSIs,并使其在植物體內(nèi)大量表達(dá),抑制侵染植物的病原菌的致病力。(4)利用信號(hào)分子在植物體內(nèi)的微量表達(dá)刺激植物免疫系統(tǒng)發(fā)生反應(yīng)。宋水山(2010)用幾種細(xì)菌信號(hào)分子AHL處理幾種歐文氏菌常見寄主,發(fā)現(xiàn)處理后植物體內(nèi)與自身防御反應(yīng)相關(guān)的酶的活性提高;擬南芥能較好地防御由軟腐歐文氏菌引起的軟腐病。若將細(xì)菌AHL合成酶基因轉(zhuǎn)入植物,植物可合成QS信號(hào)分子,在病原菌尚未產(chǎn)生QS前就能控制信號(hào)分子AHL的作用,提高了植物的抗性。如表達(dá)胡蘿卜軟腐歐文氏菌的N-3-氧代己?;呓z氨酸內(nèi)酯合成酶基因expI的轉(zhuǎn)基因煙草對(duì)歐文氏菌的抗病性提高(宋水山等,2005)。
2 QSIs種類及應(yīng)用
QSIs以QS分泌的信號(hào)分子為靶標(biāo),不會(huì)影響病原菌的正常活動(dòng),極大地減少了病原菌耐藥性的產(chǎn)生。根據(jù)QSis分子的性質(zhì),可將其分為非肽類小分子化合物、肽類化合物(主要是AIPs同系物)和蛋白質(zhì)(主要為QS猝滅酶)(程古月等,2012)。
2.1非肽類小分子化合物
2.1.1天然來源OSis 植物可產(chǎn)生QSI活性以降低侵染菌的致病能力(圖2),病原菌釋放AHL分子導(dǎo)致生物被膜及冠癭形成。另一方面,這些植物會(huì)對(duì)細(xì)菌產(chǎn)生的信號(hào)分子作出反應(yīng),通過釋放AHL模擬化合物用于防御,進(jìn)而影響細(xì)菌的QS系統(tǒng)(Kalia and Purohit,2011)。目前已有許多文獻(xiàn)報(bào)道了從自然植物資源中可分離獲得QSIs,由于這些植物可被人類消耗,因此具有QS抑制活性的化合物被認(rèn)為具有安全,不會(huì)對(duì)人類細(xì)胞造成毒害作用。最先發(fā)現(xiàn)具有抑制QS活性的天然產(chǎn)物是由海洋紅藻(Delisea pulchra)產(chǎn)生的鹵代呋喃酮,研究發(fā)現(xiàn)鹵代呋喃酮在幾個(gè)革蘭氏陰性菌中通過干擾信號(hào)分子AHL與受體蛋白LuxR的結(jié)合來干涉AHL調(diào)控QS(Chong-Lek et al.,2013)。
除海洋紅藻外,從一些高等植物中也分離獲得QSI活性物質(zhì),但目前從植物中提取出的QSls大多用于醫(yī)學(xué)上,很少用來防治植物病害。因此,了解植物產(chǎn)生的QSIs活性物質(zhì)及其作用機(jī)理,將植物本身產(chǎn)生的QSIs應(yīng)用于植物病害防治將是一個(gè)重要的研究方向。
自然界中一些拮抗菌能通過營養(yǎng)競爭作用、產(chǎn)生抗生素、誘導(dǎo)植物本身的防御系統(tǒng)及重寄生作用來干擾病原菌QS,因此,拮抗菌分泌的抗生素和次級(jí)代謝產(chǎn)物可成為一種重要的天然QSIs。研究發(fā)現(xiàn),銅綠假單胞菌分泌的抗生素及其次級(jí)代謝產(chǎn)物吩嗪類化合物能有效防治小麥全蝕病,對(duì)水稻枯萎病病原菌、辣椒疫菌和黃瓜炭疽病菌也具有抑制效果(孔麗萍,2008)。
2.1.2人工合成QSIs 雖然許多天然化合物具有QSIs活性,但其產(chǎn)量并不足以滿足大范圍的植物病害防治,因此人們根據(jù)天然溴化呋喃酮的結(jié)構(gòu)對(duì)取代基和側(cè)鏈長度稍加改動(dòng),設(shè)計(jì)了具有QSIs活性的化學(xué)分子庫(程古月等,2012)。如Manny等(1997)合成的如呋喃酮56可阻斷AHL分子與受體蛋白結(jié)合,并已取得明顯的結(jié)果。另外,C5O2Br2和CsHOzl3r能通過加速LuxR的周轉(zhuǎn)代謝來抑制QS;C9H10O2Br2能抑制基于AHLs和AI-2s的OS系統(tǒng)。目前,大部分人工合成的抑制劑主要對(duì)哺乳動(dòng)物致病菌的QS有效,對(duì)植物病原菌的QS抑制研究甚少,因此有待進(jìn)一步探究,以確認(rèn)人工合成QSIs對(duì)植物病害的防治效果。
除上述信號(hào)分子結(jié)構(gòu)類似物外,人們根據(jù)天然的抑制劑分子結(jié)構(gòu)從一些小分子化合物中篩選出一系列能有效抑制病原菌QS的單體化合物,如吡咯酮類化合物。Kaufxnann等(2005)發(fā)現(xiàn)吡咯二酮化合物能抑制生物被膜的形成,干擾假單胞菌進(jìn)行群體交流。陳衛(wèi)民等(2009)的研究結(jié)果顯示,吡咯酮化合物是比呋喃酮更有潛力的QSIs的先導(dǎo)化合物。
2.2肽類化合物
在QSIs中,最常見的肽類化合物是AIPs同系物。AIP是一種小分子多肽,是革蘭氏陽性菌的自誘導(dǎo)分子。Mayville等(1999)發(fā)現(xiàn)AIP分子的尾部發(fā)生改變只能影響細(xì)菌本身二元信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)(agr)系統(tǒng)的活化,但依然能抑制跨細(xì)菌種屬的QS?;谶@一原理,人們?cè)O(shè)計(jì)了一些尾部結(jié)構(gòu)不同的AIPs同系物作為QSIs。如尾部丙氨酸被修飾的幾種AIPs類似物可有效抑制跨細(xì)菌種屬的QS系統(tǒng)(Mayville et al.,1999)。一個(gè)只含有硫內(nèi)酯環(huán)結(jié)構(gòu)的All肽既能感染病原菌群體內(nèi)的QS,也能抑制群體問的QS(Lyon et al.,2000)。通過對(duì)AIP分子三維構(gòu)效關(guān)系的研究,Lyon等(2000)發(fā)現(xiàn)TrAIP-Ⅱ可破壞信號(hào)傳導(dǎo),抑制細(xì)菌QS,從而降低細(xì)菌的毒力。除了環(huán)狀的AIP肽外,一種線狀的RNAⅢ抑制肽(RIP)能減弱病原菌的毒力(Balaban et al.,2005)。
2.3 QQ酶
一些細(xì)菌能產(chǎn)生一種降解AHLs的酶——AHL內(nèi)酯酶,其能水解?;呓z氨酸內(nèi)酯環(huán)(Scutera et al.,2014)。Dong等(2001)研究表明,一種芽孢桿菌能產(chǎn)生酰基高絲氨酸內(nèi)酯酶基因aiiA基因,其編碼的蛋白質(zhì)酶能降解胡籮卜歐文氏菌產(chǎn)生的AHL,極大程度上減弱了該病菌的致病性。銅綠假單胞菌(Pseudomonas aeruginosa)PAO1中 B.cereus菌株A24 aiiA的表達(dá)會(huì)弱化一些QS控制的功能,如AHL積累和毒力因子的表達(dá)及分泌(Reimmann et al.,2002)。Mei等(2010)也研究發(fā)現(xiàn),表達(dá)AHL內(nèi)酯酶基因aidH的Pectobacterium carotovorum內(nèi)AHL信號(hào)分子產(chǎn)量極大減少,其在一些主要寄主上的致病力也顯著下降。近年來,我國也開展了AHL信號(hào)降解酶的研究,發(fā)現(xiàn)植物青枯菌(Ralstonia solanacearum)菌株中的aac基因編碼的蛋白能有效降解細(xì)菌QS信號(hào)分子(張爭等,2008)。轉(zhuǎn)入aiiA基因的西甜瓜細(xì)菌性果斑病菌(Acidovorax citrulli)菌株信號(hào)分子的產(chǎn)生顯著降低,果斑病癥狀明顯減輕(陳濤等,2008);該基因的轉(zhuǎn)化植株也能防御P.carotovorum引起的軟腐?。ú聆卫虻?,2007;馬宏等,2009)。
在發(fā)現(xiàn)QQ內(nèi)酯酶aiiA后不久,Leadbetter和Greenberg(2000)分離出一種能利用AHL作為能量和氮源的Vanovorax paradoxus菌株,降解該AHL需要AHL酰基轉(zhuǎn)移酶。AHL?;D(zhuǎn)移酶隨后也在P.aeruginosa、Ralstonia strains、Comamonas sp.、She-wanella sp.和Ochrobactrum sp.等中被鑒定出來(Su-sanne,2015)。因?yàn)锳HLs有不同的?;滈L度,其為AHL?;柑峁┮鬃冃裕↙in et al.,2003)。不同?;笇?duì)不同長度AHL的作用效果也不同。真氧產(chǎn)堿桿菌中的AHL酰化酶AiiD對(duì)超過8個(gè)碳的長鏈AHLs更有效(Ren et al.,2002)。相反,鏈霉菌M664中的AHL?;冈阪滈L度少于8個(gè)碳時(shí)具有高效性(Park et al,2005)。許多AHL?;傅任换蛴薪到忾L鏈AHLs的偏好。然而,Uroz等(2007)從毛單胞菌中發(fā)現(xiàn)有不同活性的?;?,能降解酰基鏈長度4~16碳的AHLs。
一系列的研究已顯示紅球菌(Rhodococcus)有QQ能力。紅平紅球菌(R.erythropolis)W2擁有AHL內(nèi)酯酶和AHL?;富钚?。在植物內(nèi),紅平紅球菌能明顯減少馬鈴薯塊莖中果膠桿菌屬Carotovorumsp.的致病性(Kiran et al.,2008)。近年來發(fā)現(xiàn)有的真菌也能降解AHLs酶,如Phialocephala、Ascomyce-tes和Melinimyces已被證實(shí)擁有作用于C6HSL和30C6HSL內(nèi)酯環(huán)的內(nèi)酯酶活性(Kalia and Purohit,2011)。
3展望
作為一種新型的植物病害防治策略,基于QS系統(tǒng)調(diào)控的植物病害防治途徑不影響病原物的正常生長,只是調(diào)控病原菌致病因子的正常表達(dá),使病原菌不能侵染寄主或降低致病力,從而有效控制植物病害,且不易使病原菌產(chǎn)生抗性(Scutera et al.,2014)。理論上,QSis與傳統(tǒng)的化學(xué)防治試劑相比具有以下優(yōu)點(diǎn):(1)QSIs并不妨礙病原菌的正常生長代謝,而是抑制QS系統(tǒng),減弱病原菌的毒力,降低其致病性。這樣既可有效抑制植物病害,又能緩解病原菌產(chǎn)生耐藥性,而且能減少對(duì)有益菌的殺傷。(2)由于作用機(jī)制不同,QSis可與其他農(nóng)用抗生素聯(lián)用,以增強(qiáng)抗菌療效,減少化學(xué)試劑的用量,在有效治療相關(guān)病害的同時(shí),減少環(huán)境污染及防治費(fèi)用(孫琦,2014)。
自發(fā)現(xiàn)可利用病原微生物QS以防治植物微生物病害以來,科學(xué)家們對(duì)OS抑制的研究從未停歇。大量研究表明,向植物中轉(zhuǎn)AQS信號(hào)降解酶基因培育出的轉(zhuǎn)基因植物能較好地防治植物病害,具有很好的應(yīng)用前景。如轉(zhuǎn)基因植物對(duì)果膠桿菌引起的軟腐病已表現(xiàn)出明顯的抗性。除了研究轉(zhuǎn)基因植物,向植物體內(nèi)注入QSIs,在病原菌侵染宿主前即抑制信號(hào)分子的作用,也能有效防治植物病害。植物本身就能產(chǎn)生QSis,但合成量較少。越來越多人工合成的QSis應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn),初步解決了自然資源中QSis合成量很少的不足。
在今后的研究中,利用現(xiàn)有的理論基礎(chǔ)開展QSis篩選和基于QS系統(tǒng)淬滅機(jī)制的植物病害防治有望成為植物病害防治工作的重要方向之一,為此應(yīng)加強(qiáng)以下方面的工作:(1)拓寬QSIs研究范圍,使其在革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌中均能廣泛應(yīng)用。目前的QSis主要針對(duì)革蘭氏陰性菌的AHLs,而針對(duì)AT-1、AI-2及最新發(fā)現(xiàn)的信號(hào)分子AI-3(陳偉,2011)的抑制劑很少被報(bào)道。(2)加大QQ酶的研究力度。在多種QSIs中,QQ酶的毒性最小,被認(rèn)為是最安全有效的酶類(范興輝等,2017)。(3)AHLs的QQ酶在植物病害防治中存在一些需要解決的問題,如淬滅酶在植物體內(nèi)的穩(wěn)定性、催化效率、底物特異性、在應(yīng)用過程中是否存在副作用及預(yù)防措施等。(4)植物能監(jiān)測(cè)到QS信號(hào)分子的存在,并作出相應(yīng)的應(yīng)激反應(yīng)(Kalia and Purohit,2011),但目前對(duì)有關(guān)植物產(chǎn)生的各種QS信號(hào)分子類似物的化學(xué)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)了解較少,關(guān)于AHL信號(hào)在植物體內(nèi)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑及信號(hào)分子受體及其與受體的特異性結(jié)合的研究也不常見。為全面了解植物體內(nèi)受AHL影響而發(fā)生變化的生理生化特性及相關(guān)基因的表達(dá),還需開展更深入的研究。(5)QS現(xiàn)象廣泛存在于各種微生物中,但目前只了解部分模式細(xì)菌群體的QS及其抑制方法,對(duì)于一些重要致病細(xì)菌及真菌QS系統(tǒng)的研究并不深人,因此應(yīng)加強(qiáng)這方面的研究,如真菌致病性與QS的聯(lián)系、QS信號(hào)的區(qū)分、QSis的篩選等,為大量植物細(xì)菌或真菌病害提供新型綠色安全的防控措施。