几丁质内生细菌对植物病原真菌的生物防治的理论基础

原理：植物内生的几丁质细菌可以分泌几丁质酶，该酶可以溶解真菌细胞壁和无脊椎动物的内部结构，从而抑制植物病害的发生。

几丁质：GlcNAc的线状多聚物，是昆虫外壳、真菌细胞壁和无脊椎动物内部结构的主要成分。在自然中分为三类：α-chitin，β-chitn和γ-chitin。α型以逆平行方式排列，β型以疏松的平行方式排列，γ型是α和β型的混合体。

几丁质酶：可以以内切或外切的方式水解几丁质糖苷链，产物为二糖或寡糖。根据酶切位点不同可以分为几丁质内切酶和几丁质外切酶。几丁质内切酶可以将几丁质降解为具有葡萄糖胺残基的寡聚体，包括壳三糖、壳二糖、二乙酰壳二糖等。几丁质外切酶又分为两类，分别是进一步降解二乙酰壳二糖的几丁二糖酶和将内切酶产物降解为N-乙酰葡萄糖胺单体的乙酰葡萄糖胺酶。基于Glycoside Hydrolases（GH）的肽链结构又可以分为GH18、GH19和GH20三个家族：病毒、细菌、真菌、动物和特定的植物可以产生GH18几丁质酶；如链霉菌属在内的格兰仕阳性菌和一些植物产生GH19几丁质酶；人类、细菌和特定的真菌可以产生包括乙酰葡萄糖胺酶在内的GH20。

植物内生细菌：特指生活在植物细胞内部或木质部导管的且至少在一定阶段对植物形态、生理无显著影响的细菌，主要包括变形菌门、放线菌门、厚壁菌门。据推测其起源于根际细菌、叶面细菌或者感染种子的细菌，自主介导或被植物细胞接纳进入细胞内部成为内生细菌。它们作为生物防治的生力军的原因：1.与内生真菌具有相同的生态位，发生竞争作用；2.产生对病原真菌有害的物质，包括抗生素、抗真菌物质、溶解酶；3.诱导植物的抵御机制，增强宿主植物自身的抵抗力。目前比较常用的植物内生细菌包括：农杆菌属（转基因工具）、芽孢杆菌属、沙雷氏菌、假单胞菌属、类芽孢菌属、葡萄球菌属、泛生菌属、不动杆菌属。

植物病原真菌：可以导致植物疾病、死亡、作物减产的真菌的总称。营养方式主要是腐生和寄生，具体来说分为入侵后杀死宿主利用宿主营养为生（腐生），入侵活体汲取营养（寄生）以及汲取活体营养并逐渐导致宿主死亡继续存活的半寄生（兼性寄生）。为了成功入侵植物，真菌演化出多种机制抵御植物的物理化学抵抗，它们中很多的祖先是菌根菌。常见的植物病原真菌主要来自担子菌门和子囊菌门，担子菌门中代表为造成黑粉病的黑粉菌目和造成锈病的锈菌目；子囊菌门中座囊菌纲（比如葡枝孢属）、导致稻瘟病的粪壳菌纲、导致灰霉病的锤舌菌纲。

植物的抵抗系统：分为两类，分别是系统获得性抵抗（SAR）和诱导系统抵抗（ISR）。SAR是水杨酸依赖性的，其特征是需要如几丁质酶在内的病原相关蛋白的激活；ISR则是由植物生长促进根际细菌（PGPR）和根际真菌在植物根部定植诱导的，由茉莉酮酸酯或乙烯敏感型通路介导。