科学家研究发现植物免疫新机制

<正>植物通过细胞表面免疫受体识别来自于病原微生物的分子,激活天然免疫;而病原微生物通过向植物细胞分泌效应蛋白,这些蛋白往往通过翻译后修饰宿主蛋白,抑制天然免疫反应;植物通过进化,利用动植物中保守的、定位于胞质的NLR类型的免疫受体识别效应蛋白,重新激活免疫反应。研究胞内免疫受体识别病原微生物效应蛋白的分子机制不仅有助于理解植物与病原微生物间的进化关系,还能为研究动物     

致病性尖孢镰刀菌毒力因子的研究进展

致病性尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)侵染植物引发的植物枯萎病是世界范围内广泛存在的毁灭性土传真菌病害,目前该菌已被列为世界上第五大植物病原真菌。由于病原菌通过土壤传播,其致病机理尚未完全明确,而充分了解尖孢镰刀菌的致病机制是对抗这种疾病的先决条件。为了更好的研究和实施有效控制策略从而限制宿主植物感染,本文归纳了尖孢镰刀菌的致病机理,总结了毒力因子中的细胞壁降解酶、毒素、信号传导途径（MAPK通路）对致病进程的影响,分析了毒力基因及转录因子在感染过程中的调控机理。以期能为防控尖孢镰刀菌引起的枯萎病提供作用靶点和理论依据。     

中科院在大丽轮枝菌侵染过程研究中取得新进展

<正>大丽轮枝菌是一种土传病原真菌,通过形成附着枝感染植物根部,在世界范围内引起严重的黄萎病害,对我国棉花生产造成巨大的经济损失。和其他病原微生物一样,大丽轮枝菌的重要致病策略之一是分泌效应蛋白到植物细胞,干扰植物免疫反应,但其分泌结构和分泌转运机制亟待探究。     

甜菜抗病品种产生抗性的土壤微生物机理

本研究以甜菜和根腐病为研究对象,分析了不同品种以及不同发病程度甜菜中土壤微生物群落组成、结构以及功能的变化,以期获得抗性品种、发病程度和根际微生物相互间的关系,揭示抗病品种的土壤微生物机制。利用抗病型和感病型两种甜菜品种作为研究对象,并从2种品种中分别选取了发病轻和发病重的甜菜根际土壤样品,通过Illumina MiSeq高通量测序技术对根际土壤细菌和真菌群落进行测定。结果发现：发病较轻的甜菜根际土壤微生物（细菌和真菌）和抗病型甜菜根际土壤真菌的多样性相对较高。NMDS分析表明甜菜品种能显著影响土壤真菌的群落结构,而发病程度则能同时明显改变细菌与真菌的群落结构。在根际微生物富集方面,抗病型甜菜根际富集了假单胞菌(Pseudomonas)、节杆菌(Arthrobacter)、芽孢杆菌(Bacillus)等有益细菌,而感病型甜菜中则富集了较多的病原微生物-尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)。另外,发病较轻样品中富集了较多的未分类的酸杆菌纲属、芽孢杆菌(Bacillus)、红色杆菌属(Rubrobacter)、未分类的放线菌纲属、链霉菌属(Streptomyces)、类诺卡氏属(Nocardioides)等有益细菌。除此以外,FUNGuild功能预测表明,感病型甜菜和发病较重样品中检测到更多的植物病原菌。抗病品种和健康植株根际微生物虽然在种类上不同,但是其根际均聚集了大量的有益微生物,而感病型品种和发病严重植株则更容易在根围定殖病原微生物。抗病品种的抗病机理之一是植物生长过程中招募了更多的有益细菌作为抵御病原菌的侵染第一道防线。本研究从土壤微生物组的角度对抗病品种抗性机制进行了阐明,充实了抗病品种抗性产生的理论机制。     

微生物效应蛋白在植物-微生物互作中作用的研究进展

微生物效应蛋白在植物与微生物的相互作用过程中发挥种间的信息交流功能,起到重要的桥梁作用。它通过抑制植物受体诱导的免疫、调控植物基因转录、酶激活或抑制等方式为微生物侵染植物提供便利。不同类型微生物效应蛋白发挥的功能不同,作用方式和分子机制也不尽相同,且研究状况存在一定的差异,本研究通过回顾近些年来微生物效应蛋白的研究结果,对其在细菌、真菌、卵菌等病原菌及有益共生菌侵染宿主过程中的作用和分子机制进行总结,为植物-微生物相互作用机制深入研究提供相关理论依据。     

孙丽英教授团队有望创建新型植物真菌病害的生防因子

<正>目前已发现的类病毒共34种,全部来源于植物寄主。类病毒作为植物界广泛分布的活细胞寄生物,在动物界和菌物界却尚未发现。西北农林科技大学植物保护学院、旱区作物逆境生物学国家重点实验室、双一流学科群病虫害综合治理PI团队孙丽英教授课题组于2017年在PNAS报道了植物病毒在与某些病原真菌共侵染时会发生跨界侵染植物病原真菌的现象。近日,该课题组在前期研究基础上进一步揭示了病毒跨界传播新领域,发现了植物类病毒能够跨界侵染病原真菌,并引起病原真菌致病力衰退,有望创建新型植物真菌病害的生防因子,这一原创性成果发表在双一流A类期刊《美国科学院院刊》上。     

植物提取物调控瘤胃微生物的研究进展

植物提取物具有调控反刍动物瘤胃发酵模式、提高蛋白利用率、减少甲烷排放等功能。这些功能的调控往往是通过改变瘤胃微生物的组成和数量来实现的,因此,更多的研究者越来越关注植物提取物对微生物的调控作用。本研究综述了植物提取物如皂苷、单宁、香精油对瘤胃细菌、原虫、真菌及古菌的调控作用。     

Phytocystatin在植物抗病虫中的作用及表达调控

植物半胱氨酸蛋白酶抑制剂（phytocystatin）在抗线虫、草食动物及真菌等生物胁迫中发挥重要作用。在植物受到线虫或草食动物危害时,phytocystatin能直接抑制其体内一种重要的消化酶——半胱氨酸蛋白酶的活性,从而影响这些害虫的生长和繁殖。然而,phytocystatin抑制植物病原真菌的生长却不依赖于其蛋白酶抑制活性,其抑菌潜在机制目前并不清楚。在植物受到生物胁迫时,phytocystain的表达受多种因子调控,与茉莉酸信号密切相关,但其表达调控的详细网络特征需要更多的研究来阐明。本文总结了phytocystatin在植物抗线虫、草食动物及真菌中的研究及应用,分析了其表达调控机制,并对其未来研究趋势及应用前景进行了展望。     

沙地云杉内生真菌拮抗菌株的筛选及鉴定

从194株沙地云杉内生真菌中筛选出对8种植物病原物具有拮抗效果的沙地云杉内生真菌。本研究初筛采用皿内对峙法筛选,复筛采用打孔法筛选。两种方法相结合筛选出了对8种植物病原真菌具有拮抗效果的沙地云杉内生真菌。初筛后具有25株沙地云杉内生真菌对8种植物病原真菌有抑制作用。复筛后具有4株沙地云杉内生真菌对8种植物病原真菌均有抑制效果。本研究通过以上两种筛选方法筛选出具有拮抗作用的沙地云杉内生真菌,为下一步深入研究代谢产物奠定了基础。     

四种真菌基因组编码的细胞壁降解酶生物信息学分析

本文对两种病原性真菌[稻瘟病菌(M.grisea)、小麦赤霉病菌(F.graminearum)]和两种非病原性真菌[粗糙脉孢菌(N.crassa)、构巢曲霉(A.nidulans)]基因组编码的植物细胞壁降解酶（PCWDEs）进行了广泛的生物信息学研究。植物病原性真菌可以通过分泌PCWDEs降解宿主植物的细胞壁。PCWDEs能够穿过植物细胞壁的天然屏障,并生成一些有利于真菌生长的简单小分子物质。因此,PCWDEs在植物的致病过程中可能扮演着十分重要的角色。本研究首先通过BLAST（Basic Local Alignment Search tool）结合人工二次筛选确定了四种真菌基因组编码的不同植物细胞壁降解酶（PCWDEs）的数目;然后,利用SignalP来判断PCWDEs能否被分泌到细胞外。通过在基因组水平上对四种病原性和非病原性真菌基因组编码的PCWDEs的比较,我们可以发现不同真菌之间确实存在着一些显著的生物学差异。     

植物病原物效应子与寄主植物互作的研究进展

植物病原物在侵染寄主过程中会分泌与寄主植物相互作用的蛋白,这类蛋白称为效应蛋白(效应子),这些效应蛋白在植物细胞内发挥着重要作用,从而影响植物病原物与寄主的相互作用。针对植物病原物效应子功能及其作用机理的研究将有助于更好地了解植物病原物与寄主植物相互作用的分子机制。本研究对细菌、卵菌、真菌和线虫的效应子的研究进展进行了综述,并重点阐述了这4类病原物与寄主植物相互作用的理论基础、效应子的功能机制,这些研究结果可为未来作物抗病改良和病害防控策略的制定提供参考。     

中国农科院植保所合作揭示蛋白糖基化修饰调控稻瘟病菌致病新机制

正蛋白N-糖基化在内质网和高尔基体中进行,调节生命体蛋白质折叠,运输等过程。然而,在植物病原真菌中,被N-糖基化修饰的大量蛋白还未被鉴定,其调控病原菌生长发育和致病过程的分子机制尚不清楚。近日,中国农业科学院植物保护研究所作物有害生物功能基因组研究创新团队在《PLoS Pathogens》上在线发表的研究论文,报道了通过定量蛋白质组学技术系统鉴     

中高型有髯鸢尾根腐病病原分离与鉴定

中高型有髯鸢尾易发生根腐病,在全国各地均有发生,为害严重。为对中高型有髯鸢尾根腐病精准防治提供科学依据,开展了中高型有髯鸢尾根腐病病原鉴定研究。以郑州绿城广场采集的Iris germanica ‘Edward of Windsor’、Iris germanica ‘Ola Kala’和Iris germanica ‘Alcazar’鸢尾根腐病标本为试验材料,采取植物组织分离和根际土壤提取的方法对病原菌进行培养、分离、纯化,依据柯赫氏法则进行鸢尾根际接种确定鸢尾根腐病主要致病病原菌的基本类型;通过形态学对比和分子生物学鉴定确定致病病原的种类。结果表明：从鸢尾病株和根际土壤中共获得6种形态特征不同的真菌,利用柯赫氏法则鉴定出了YW-1、YW-2两种鸢尾根腐病的致病病原真菌;通过对两种病原真菌的菌丝形态、颜色、孢子与孢子梗形态、发育规律进行形态学鉴定,以及对两种病原真菌的DNA提取、电泳、基因测序、ITS基因位点对比、NJ法构建生长发育树等进行分子生物学鉴定,检测出与两种病原真菌相对应的rDNA-ITS基因序列的同源性均在99%以上,确定此两种致病病原真菌分别为YW-1：腐皮镰刀菌(Fusa...     

低毒真菌病毒在植物病害生物防治中的研究及应用进展

真菌病毒是指侵染真菌并能够在其体内进行增殖的病毒的统称。其中,有一部分真菌病毒能够减弱寄主真菌的致病力,这类病毒被称为低毒真菌病毒。由于低毒真菌病毒具有弱毒的特性,因而是一种重要的生防菌资源,在植物真菌病害生物防治中的应用潜力正日益受到人们的关注。本研究全面综述了低毒真菌病毒在植物病害生物防治中的研究及应用进展,包括低毒真菌病毒的发现、生物防治应用、与寄主真菌的互作以及在应用中存在的问题等方面的研究,最后对其应用前景进行了展望,旨在为低毒真菌病毒的应用研究提供一些借鉴考。     

华中农大在核盘菌致病机理研究上取得新进展

正近期,华中农业大学植物科学技术学院姜道宏教授领衔的湖北省"作物真菌病害及其安全控制研究"创新团队在植物病原真菌核盘菌致病机理研究领域取得新进展。核盘菌引起的作物菌核病是一种重要的植物真菌病害,"作物真菌病害及其安全控制研究"创新团队多年来致力于核盘菌致病和菌核发育的分子机理研究。核盘菌是一种典型的死体营养     

ISSR标记技术在植物病原真菌研究中的应用

本文对ISSR在植物病原真菌研究中的应用现状进行综述。在植物病原真菌研究中,ISSR主要应用在遗传多样性研究,种间及种内关系及病菌检测,种群遗传分化以及在抗病基因标记及定位中的应用等方面。ISSR技术具操作简单、重复性、多态性丰富和耗资少等优点,并且能鉴定到病原真菌小种,这将使其在新物种鉴定、病菌检测、遗传分化等研究中发挥积极作用,也会被越来越多地应用在更多领域中。     

棉花中抗性基因类似物的鉴定

植物已经进化形成了抵抗病毒、细菌、真菌、线虫、原生动物和寄生物的遗传机制。许多病原抗性基因的鉴定增加了我们对植物抵抗病原侵染或缓慢感染以及病害扩展的了解。植物病原抗性基因编码能识别和结合由入侵病原无毒性基因编码产物的蛋白质。认为这种识别和结合过程能引发信号级联，诱导各种植物抵抗     

科学家发现miRNA和效应蛋白在植物与病原微生物战役中的新功能

正与人类一样,植物在生长发育过程中也会受到各种病原微生物的侵袭,且在长期进化中形成了复杂的防御体系,而病原微生物也发展出对抗寄主抗性的多种多样的策略。近日,中国科学院生物互作卓越创新中心研究员郭惠珊团队发现mi RNA和效应蛋白在植物与病原微生物战役中调控免疫和抑制免疫的新功能,并详细解析了它们的作用机制。"生长与防御的权衡"是植物协调生长与抗逆的平衡。在植物的免疫机制中,免疫受体R蛋白识别病原效应蛋白诱发的免疫反应和小分子RNA(si RNA/mi RNA)介导的RNA沉默是两种重要的防御途径。没有病原侵染时,如     

植物与微生物互作的研究进展

植物与其生长环境中的微生物关系密切,两者形成了植物-微生物共生体系统。植物影响着其周围及体内的微生物的群落结构,这些微生物又通过其生命活动影响植物的生长发育。了解与认识植物与微生物的相互作用对于农业生产具有重要意义。本文就植物类型及植物根系分泌物对微生物群落结构及多样性的影响,植物根际微生物、叶围微生物和内生菌（包括内生真菌、内生细菌以及内生放线菌）对植物生长发育的影响等进行了综述,并就其将来的研究方向做了展望。     

美国何胜洋院士谈病菌-环境-微生物群互作机制的研究进展

<正>近日,国际上植物病理学领域最顶尖的科学家之一的美国科学院院士、霍华德·休斯医学研究所研究员何胜洋作了题为《"Disease-Climate-Microbiome"interactions in plant disease susceptibility》(病菌-环境-微生物群互作机制研究)的学术报告。报告中,何胜洋院士对自己多年来以拟南芥和假单胞菌属为研究课题,在植物与病原微生物互作方面多个里程碑式的研究成果