کیتوسان علاوه‌بر این‌که به طور مستقیم به عنوان یک قارچ‌کش و بازدارنده رشد قارچ‌ها عمل می‌کند، بلکه دارای اثرات تنظیم‌کنندگی مهمی در گیاهان است که یکی از مهم‌ترین آنها فعال کردن سیستم‌های دفاعی گیاهان در مقابل تنش‌های زنده به خصوص در مقابل پاتوژن‌ها می‌باشد.
تحریک پاسخ‌های دفاعی گیاهان توسط کیتوسان
پاسخ‌های دفاعی در مقابل تنش‌های زنده
گیاهان در مقابل عوامل بیماریزا سیستم‌های مختلف دفاعی را فعال می‌کنند. در جریان ایجاد واکنش‌های دفاعی در گیاهان اکثر بیان ژن‌های ویژه‌ای که باعث سنتز ترکیبات دفاعی مختلف می‌شوند، اتفاق می‌افتد. هر کدام از فعال کننده‌ها بیوشیمیایی سیستم‌های مقاومت باعث بیان یک یا چند نوع از این ژن‌ها می‌شوند. مطالعات نشان می‌دهد که کاربرد بیرونی کیتوسان به عنوان یک تحریک کننده مؤثر در بیان ژن‌های برخی آنزیم‌های دفاعی نظیر کیتیناز می‌باشد. علاوه‌بر این با تحریک بیان ژن PAL و سایر ژن‌های دخیل در سنتز ترکیبات فنلی باعث تولید و تجمع ترکیبات فنلی، تولید ترکیبات ترپنی، سنتز ساختارهای دفاعی مهمی نظیر کوتیکول، سوبرین، تیلوز، کالوس، کوتین، القا چوبی شدن می‌گردد. همچنین سنتز فیتوالکسین‌های مختلف در بافت‌های گیاهی و بیان ژن‌های آنزیم‌های بازدارنده پروتئازها را تحریک می‌کند. از طرف دیگر با تحریک تولید آنزیم‌های بازدارنده از فعالیت آنزیم‌های تولید شده توسط قارچ (مثل آنزیم‌های هضم کننده دیواره سلولی و پروتئازها) جلوگیری می‌کند. همچنین تغییرات در وضعیت سلول شامل غير قلبی شدن غشا سلولی و به دنبال آن اسیدی شدن سیتوپلاسم اتفاق می‌افتد. تولید ترکیبات محافظتی این امکان را به گیاه می‌دهد که به سرعت محل‌های زخمی شده در نتیجه حمله آفات و بیماری‌ها و نیز صدمات مکانیکی را ترمیم نماید. تحریک تولید آنزیم‌های دفاعی مهمی همچون کیتینازها، پراکسیدازها، گلوکانازها، پلی فنل اکسیدازها، MAP کینازها و بازدارنده پروتئازها پس از تیمار با کیتوسان و یا کیتین در گیاهان مختلف و برخی محصولات برداشت شده گزارش شده است که نشان می‌دهد سلول‌های گیاهی در مقابل این تیمارها محدوده وسیعی از پروتئین‌های مقاومت به پاتوژن‌ها را تولید می‌کنند که در برنامه‌های کنترل طبیعی و غیر شمیایی آفات و بیماری‌ها بسیار سودمند تلقی می‌شوند. بسته به نوع گیاه و نیز شرایط محیطی و داخلی آن ممکن است کیتوسان باعث فعال شدن یک یا چند نوع از سیستم‌های مقاومت در گیاه شود که در ادامه به برخی از نتایج ارائه شده توسط محققین مختلف اشاره می‌شود. گزارش شده است که کاربرد بیرونی کیتوسان باعث کاهش تولید جنستین و ۲-هیدروکسی جنستین منوپرنیلاز در ریشه‌های لوبیا شده (شکل 1) و همزمان تولید ترکیبات ضد میکروبی ایزوفلاونوئیدی را افزایش می‌دهد که این اتفاقات منجر به افزایش مقاومت به بیماری‌ها می‌گردد.
شکل 1ـ کاربرد بیرونی کیتوسان باعث کاهش تولید جنستین و ۲-هیدروکسی جنستین منوپرنیلاز در ریشه‌های لوبیا می‌شود.
بسیاری از قارچ‌های بیماریزا برای آسیب زدن به سلول‌های گیاهی اقدام به تولید پروتئین‌های با مقادیر بالای سیستئین که این نوع پروتئین‌ها باعث التهاب سلول‌ها و مرگ آنها می‌شوند. کیتوسان باعث تولید بازدارنده‌های این پروتئین‌ها در گیاه شده و به این ترتیب سلول گیاهی می‌تواند از فعالیت این نوع پروتئین‌ها جلوگیری کند. گزارش شده است که کاربرد بیرونی کیتوسان بر روی گیاه گوجه‌فرنگی باعث تحریک تولید ترکیبات فنلی و فیتو‌الکسین‌ها و ترکیبات بازدارنده رشد میکروب‌ها می‌شود (شکل 2).
شکل 2ـ کاربرد بیرونی کیتوسان بر روی گیاه گوجه‌فرنگی باعث تحریک تولید ترکیبات فنلی و فیتو‌الکسین‌ها و ترکیبات بازدارنده رشد میکروب‌ها می‌شود.
نیز با تولید آنزیم‌های بازدارنده از فعالیت آنزیم‌های هضم کننده دیواره سلولی (پلی گالاكترونازها، پکتینازها و پکتین متیل استرازها) در موقع حمله قارچ فوزاریوم جلوگیری می‌کند. همچنین در تحقیق دیگری گزارش شده است که کاربرد کیتوسان بصورت محلول‌دهی به ریشه‌ها، اسپری برگی و نیز تیمار بذر بصورت غوطه‌ور کردن در گیاهان گوجه‌فرنگی حساس به قارچ فوزاریوم با محدود کردن رشد پاتوژن در بافت بیرونی به موجب بیان تعدادی از پاسخ‌های دفاعی نظیر تولید ترکیبات دفاعی و سنتز ساختارهای مکانیکی می‌گردد.
اصغری، محمدرضا(1394). هورمون‌ها و تنظیم کننده‌های رشد گیاهی جدید (چاپ اول). ارومیه: انتشارات دانشگاه ارومیه.