植物凝集素

凝集素（Lectin）是指一种从各种植物，无脊椎动物和高等动物中提纯的糖蛋白或结合糖的蛋白，因其能凝集红血球（含血型物质），故名凝集素。凝集素能够识别特异性糖并与之非共价结合的蛋白或糖蛋白,因其具有特定的识别受体,在免疫系统和发育过程中发挥了重要的作用。植物凝集素最早发现于1888年，Stillmark在蓖麻(Ricinus communis L．)籽萃取物中发现了一种细胞凝集因子，它具有凝集红细胞的作用。

植物凝集植物凝集素在植物体内具有相当重要的作用，如在种子萌发过程中的作用；作为植物胚细胞的促有丝分裂因子，扁豆和稻胚凝集素对胚胎的分裂和分化有促进作用;在豆科植物和根瘤菌之间的共生作用中,凝集素起着高度专一的识别作用;麦胚凝集素在种胚萌发时,起着抗真菌的作用;体外实验也证明凝集素对危害玉米的主要害虫的发育有阻碍作用;还发现植物凝集素具有酶的活性和酶抑制剂的作用,从而调节植物体的生理活动。

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植物凝集素可识别并结合入侵者的糖结构域，从而干扰该入侵者对植物产生的可能影响；植物凝集素的糖结合活性是针对外源寡糖，参与植物的防御反应。

对植物病原真菌的作用

凝集素可与真菌表面的葡聚糖、半乳糖、甘露糖等多糖结合，干扰真菌细胞壁的合成，影响其细胞的正常代谢。植物凝集素能结合真菌细胞、抑制孢子萌发和菌丝体生长，如麦胚凝集素(WGA)抑制绿色木霉的孢子萌发和菌丝生长。

对植物病原细菌的作用

植物凝集素是通过一种基于与细胞壁糖类，或细胞外聚糖相互作用的机制对细菌构成抗生效应。如马铃薯凝集素能抗青枯假单胞菌。

对昆虫的作用

一般认为植物凝集素可能通过和糖蛋白，如和昆虫围食膜表面、消化道上皮细胞的糖缀合物、或糖基化的消化酶等结合，从而影响昆虫、动物对营养吸收，菜豆凝集素(PHA)是第一个被描述的具有抗虫性的植物凝集素

一些外源凝集素在作物害虫防治方面所能表现出保护功能，即在植物生长的各个阶段，外源凝集素以不同的方式保护植物免受害虫的侵害。研究结果表明，外源凝集素主要存在于植物细胞的蛋白粒中，一旦被害虫摄食，外源凝集素便会在昆虫的消化道内释放出来，并与肠道围食膜上的糖蛋白相结合，影响营养物质的正常吸收。同时，还可能在昆虫的消化道内诱发病灶，促进消化道内细菌的增殖，对害虫本身造成为害，从而达到杀虫的目的。因而引起了人们对探讨外源凝集素基因在抗虫植物基因工程中应用的极大兴趣。目前人们已分离出多种外源凝集素基因，然而由于多种外源凝集素对人和哺乳动物有较强的毒副作用，因而在生产上应用较少。但也有一些特例，其中豌豆外源凝集素和雪莲花外源凝素（GNA）对人的毒性极低，但对害虫却有极强的抑制作用，