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18世紀(jì)70年代，英國(guó)醫(yī)生愛(ài)德華·琴納發(fā)現(xiàn)了牛痘，人類(lèi)終于能夠抵御天花病毒，從此開(kāi)啟了人類(lèi)疫苗的研究與重大疾病預(yù)防的疫苗注射。疫苗的發(fā)現(xiàn)可謂是人類(lèi)發(fā)展史上一件具有里程碑意義的事件，控制傳染性疾病最主要的手段就是預(yù)防，而接種疫苗被認(rèn)為是最行之有效的措施。此后200年間疫苗家族不斷擴(kuò)大發(fā)展，目前用于人類(lèi)疾病防治的疫苗有20多種。

抗原和抗體是免疫學(xué)的概念，凡是在體內(nèi)能引起免疫反應(yīng)的物質(zhì)都是抗原，比如病原體的某些分子結(jié)構(gòu)，如蛋白質(zhì)、多糖等，這些抗原引起機(jī)體產(chǎn)生的一類(lèi)物質(zhì)就是抗體，抗體的作用是對(duì)抗這些外來(lái)物質(zhì)。很多物質(zhì)都可能成為抗原，比如細(xì)菌細(xì)胞壁上的糖蛋白分子等等，甚至牛奶中的蛋白質(zhì)分子、花粉、人體自身分泌的某些物質(zhì)如甲狀腺素等都可能成為抗原。

 既然人類(lèi)和動(dòng)物都具有免疫能力，植物能否像人類(lèi)一樣接種疫苗，提高抗病能力呢？

“在自然界中，植物經(jīng)常會(huì)受到各種病菌的侵染而發(fā)病，但是植物并沒(méi)有因此滅絕，這表明植物與人類(lèi)和動(dòng)物一樣，具有免疫功能。”從事了十多年植物免疫系統(tǒng)研究的中國(guó)農(nóng)科院植保所研究員邱德文說(shuō)。當(dāng)植物體受到病蟲(chóng)侵入時(shí)，會(huì)通過(guò)釋放植保素、乙烯、水楊酸、茉莉酸以及多酚類(lèi)物質(zhì)來(lái)抵御外來(lái)有害生物入侵，植物的這些初始反應(yīng)如同人類(lèi)和動(dòng)物所存在的免疫反應(yīng)一樣。

 那么，植物的免疫防御系統(tǒng)是怎樣工作的呢？以植物抵御病原菌入侵為例，作為對(duì)抗雙方的植物細(xì)胞和病原菌就像兩座城池，都建有堅(jiān)固的城墻——細(xì)胞壁。

病原菌企圖瓦解植物細(xì)胞壁入侵，此時(shí)，植物會(huì)分泌出一系列多糖水解酶來(lái)破壞病原菌的細(xì)胞壁，以消滅病原菌。這一過(guò)程會(huì)產(chǎn)生很多寡糖類(lèi)物質(zhì)，植物由此啟動(dòng)第一層免疫反應(yīng)，分泌植保素PA、PR蛋白等殺傷力較強(qiáng)的物質(zhì)對(duì)抗病原菌。

病原菌受到植物抵御后會(huì)改變策略，分泌效應(yīng)蛋白干擾植物的第一層免疫反應(yīng)。當(dāng)然，植物不會(huì)坐以待斃，它會(huì)激活第二層免疫反應(yīng)，加速和放大免疫，增強(qiáng)戰(zhàn)斗力，通過(guò)過(guò)敏反應(yīng)HR導(dǎo)致感染細(xì)胞快速壞死，形成壞死隔離區(qū)，阻止病原菌再次入侵附近健康細(xì)胞。這時(shí)，病原菌會(huì)繼續(xù)改變策略，釋放另一種效應(yīng)蛋白繼續(xù)入侵，而植物也會(huì)進(jìn)一步加強(qiáng)自身防線，產(chǎn)生多糖，形成木質(zhì)素加厚細(xì)胞壁。

這為科學(xué)家們帶來(lái)啟發(fā)：外源添加植病對(duì)戰(zhàn)過(guò)程的一些寡糖、蛋白、亞磷酸鹽等物質(zhì)，是不是可以激活植物的免疫防御系統(tǒng)，達(dá)到增強(qiáng)植物抗病性的目的呢？經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期研究，這個(gè)推測(cè)得到了肯定回答。

科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一系列物理、化學(xué)或生物的因子都能夠激活植物的免疫防御系統(tǒng)，從而誘導(dǎo)植物對(duì)寒冷、干旱等極端天氣進(jìn)行防御、對(duì)病原菌的侵襲產(chǎn)生抗性。這些因子被稱(chēng)為“激發(fā)子“，也被形象地稱(chēng)為“植物疫苗”。

目前全世界已開(kāi)發(fā)了多種“植物疫苗”，包括寡糖、蛋白、亞磷酸鹽等一系列產(chǎn)品已投入實(shí)際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用。近年來(lái)，國(guó)外廣泛使用的“亞磷酸鉀”已成為歐美日澳等大農(nóng)場(chǎng)對(duì)付病原菌抗藥性和降低農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)殘的秘而不宣的常規(guī)武器和必備的植物營(yíng)養(yǎng)免疫劑。全世界大量種植者使用和科學(xué)試驗(yàn)表明亞磷酸鉀預(yù)防植物病害如細(xì)菌性潰瘍病、角斑病和褐斑病與真菌性霜霉病、疫霉和腐霉根腐病等是非常有效的。

番禺苦瓜上表現(xiàn)

筆者2015年2月從加州首府Sacramento驅(qū)車(chē)一直向南到Fresno縣長(zhǎng)達(dá)200公里的中央谷Central Valley（美國(guó)加州最大的水果生產(chǎn)帶）一路參觀果園（杏仁、開(kāi)心果、葡萄、油桃和柑橘）和拜訪農(nóng)資零售服務(wù)（Lyman/Tremont）、水溶肥生產(chǎn)廠（CAF），發(fā)現(xiàn)各個(gè)農(nóng)場(chǎng)都在使用亞磷酸鉀這個(gè)產(chǎn)品，CAF水肥廠給我們介紹說(shuō) “亞磷酸鉀是他們銷(xiāo)量最大的幾個(gè)產(chǎn)品之一”。這也是觸動(dòng)筆者為什么要在國(guó)內(nèi)推廣使用亞磷酸鉀的起因。

美國(guó)杏樹(shù)上使用

筆者2016年初從英國(guó)Solufeed公司引進(jìn)攀騰?Potentate（亞磷酸鉀），通過(guò)小桔燈團(tuán)隊(duì)近兩年在柑橘上開(kāi)展了大量的研究試驗(yàn)包括可混性、安全性和田間藥效試驗(yàn)，總結(jié)出柑橘全程潰瘍病解決方案及其攀騰?配套使用技術(shù)，南寧武鳴越來(lái)越多的沃柑農(nóng)場(chǎng)使用攀騰?預(yù)防潰瘍病取得了很好的效果，沃柑新梢、幼果得到了很好保護(hù)與快速老熟，潰瘍病的擴(kuò)散蔓延得到了有效的控制，而攀騰也獲到了廣泛的好評(píng)和良好的用戶(hù)體驗(yàn)。南寧大熱門(mén)農(nóng)場(chǎng)（目前種植5000畝沃柑）是南寧最早使用攀騰的果場(chǎng)之一，全年使用5-6次，不但對(duì)作物安全，而且到今年8月份全園幾乎很難找到潰瘍病斑和紅蜘蛛，無(wú)論葉片還是果上。

柑橘上表現(xiàn)

  攀騰?(亞磷酸鉀)為什么會(huì)有如此神奇的表現(xiàn)？讓我們近距離來(lái)認(rèn)識(shí)亞磷酸鉀的抗菌防病免疫機(jī)理。

• 當(dāng)病原菌人侵時(shí)，亞磷酸激發(fā)植物細(xì)胞膜上受體對(duì)病菌的反應(yīng)信號(hào)加強(qiáng)；

• mRNA信息轉(zhuǎn)錄使植物細(xì)胞產(chǎn)生抗毒素或植保素(PA)，分泌裂解酶(POD、PPO、幾丁質(zhì)酶、葡聚糖酶等)，使病原菌死亡；

• 同時(shí)發(fā)出信號(hào)呼吁其它尚未受侵襲的細(xì)胞啟動(dòng)防御系統(tǒng)(SAR)，產(chǎn)生PR蛋白，繼而產(chǎn)生多糖形成木質(zhì)素，以加強(qiáng)細(xì)胞壁厚度，阻止病原菌入侵；      

• 并通過(guò)過(guò)敏反應(yīng)HR導(dǎo)致感染細(xì)胞快速壞死以形成隔離區(qū)，以隔止病原菌再次入侵。

植物疫苗與傳統(tǒng)化學(xué)農(nóng)藥相比有哪些不同呢？  植物免疫誘抗劑市場(chǎng)前景如何？

傳統(tǒng)化學(xué)農(nóng)藥直接作用于病原菌，雖然效果明顯，但可能導(dǎo)致病原菌產(chǎn)生耐藥性和抗藥性，進(jìn)而需要不斷加大劑量控制病害，造成環(huán)境污染和農(nóng)藥殘留?！爸参镆呙纭毕喈?dāng)于通過(guò)為植物注射疫苗提高其免疫抗病能力，因此具有諸多優(yōu)勢(shì)：使用劑量低、對(duì)人體無(wú)害、沒(méi)有農(nóng)藥殘留、不污染環(huán)境；誘導(dǎo)抗病效果顯著、持效期長(zhǎng)、作用廣譜；病原菌不會(huì)產(chǎn)生抗藥性，對(duì)不具有致病性的微生物無(wú)影響，有利于生態(tài)平衡和環(huán)境保護(hù)；此外，還可以與常規(guī)殺菌劑配套使用，減少化學(xué)農(nóng)藥使用量。

植物免疫誘抗劑及其配套技術(shù)在綠色防控和作物健康管理體系中將會(huì)發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。隨著我國(guó)肥料農(nóng)藥雙減行動(dòng)計(jì)劃的推行和農(nóng)藥行業(yè)朝著綠色、高效、低污染方向發(fā)展，“植物疫苗”將成為當(dāng)前生物農(nóng)藥發(fā)展的制高點(diǎn)和農(nóng)作物病蟲(chóng)害綠色防控與作物健康管理的重要手段，植物免疫誘抗劑市場(chǎng)前景廣闊！

甘蔗上表現(xiàn)