中国科学院在茉莉酸调控植物免疫机理研究中取得进展

<正>作物-昆虫-病原微生物三者之间存在复杂的共生、寄生和互惠关系。以不同的互作模型为研究对象,诠释在这些互作关系中的种间信息流识别、传递及应答的分子机制是"作物病虫害的导向性防控-生物间信息流与行为操纵"专项的核心研究目标。参加该专项的中国科学院遗传与发育生物学研究所李传友实验室的主攻目标之一是阐明植物识别病原微生物侵害后,二者之间的互作信息与植物体内的防卫激素     

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     

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     

植物抗病基因特异性分子进化

病原物与寄主间长期的相互选择与适应，使得植物的抗病性具有丰富的表现形式。根据基因对基因模式，植物中存在的抗病基因和病原物中具备的无毒基因的互作进化可视为连续的步步适应的相互选择的过程。随着抗病基因的分离以及抗病性分子生物学研究的不断深入，抗病基因保持对无毒基因的识别从而不断进化的分子机制逐步得到阐明。本文综述了植物与病原物相互作用过程中，植物对病原物的特异性识别，由此获得的对于该病原物的专化抗性，并且随病原物的变异而进化的分子机制方面的研究进展，主要包括：抗病基因的结构特征，无毒基因的多样性，抗病基因的基因组结构，抗病基因之间在起源和进化上的关系以及重组、复制、删除、转座子等对植物保持对不断变化的无毒基因特异性识别所起的作用等方面。     

植物免疫机制研究取得新进展

正植物与病原微生物长期协同进化过程中,形成了多层次的防御体系抑制病原的侵染。近期,中国科学院生物互作卓越中心研究员周俭民团队在植物免疫机制研究中取得了新进展。次生代谢物在植物抵御病原侵染中发挥着重要的作用,目前发现的植物次生代谢物种类繁多、结构各异,但对其作用机制的认识匮乏。对植物抗菌代谢物活性的认知,主要基于多数抗菌代谢物在体外具有杀菌或抑菌的活性,但     

刘俊团队发现丁香假单胞菌和稻瘟菌侵染植物的新机制

正自然界存在非常多的微生物,但对于特定的寄主而言,只有极少量的微生物进化成为致病菌并对寄主进行侵染。揭示这些病原微生物侵染植物的机制对于在生产上防控这些微生物具有重要意义。近日,中国科学院生物互作卓越中心研究员刘俊团队发现了丁香假单胞菌和稻瘟菌侵染植物的新机制,并解析其作用途径。病菌在侵染的过程中会激发植物     

“一种植物防御诱导剂冠酮甘素及其制备方法和用途”获国家发明专利

<正>由中国科学院华南植物园研究员谭建文等科研人员完成的"一种植物防御诱导剂冠酮甘素及其制备方法和用途"获得国家发明专利授权(专利号:ZL201310059183.X)。植物在进化过程中其与周围病原微生物或昆虫有着长期的协同进化关系,经由千百万年的协同进化和自然选择,植物大都已形成了较系统的自身防卫机制系统。近些年来,化学生态学等     

“一种植物防御诱导剂冠酮甘素及其制备方法和用途”获国家发明专利

<正>日前,由中国科学院华南植物园研究员谭建文等科研人员完成的"一种植物防御诱导剂冠酮甘素及其制备方法和用途"获得国家发明专利授权(专利号:ZL201310059183.X)。植物在进化过程中其与周围病原微生物或昆虫有着长期的协同进化关系,经由千百万年的协同进化和自然选择,植物大都已形成了较系统的自身防卫机制系统。近些年来,化学生态学等多学科相关领域的研究显示,植物潜在     

我国在牛筋果中发现新奇骨架杀虫先导化合物

<正>植物在长期进化过程中,形成了针对害虫和病原微生物的防御体系,探索其化学本质,就有可能发现和研制出靶点更加精准、高效、无毒副作用的先导化合物和新型绿色农药。中国科学院昆明植物研究所植物化学与西部植物资源持续利用国家重点实验室研究员郝小江带领的研究团队,十余年来一直从事具有化学防御功     

我国科学家研究发现病菌侵染植物的新机制

正自然界存在非常多的微生物,但对于特定的寄主而言,只有极少量的微生物进化成为致病菌并对寄主进行侵染,揭示这些病原微生物侵染植物的机制对于在生产上防控这些微生物具有重要意义。近期,中国科学院生物互作卓越中心研究员刘俊团队发现丁香假单胞菌和稻瘟菌侵染植物的新机制,并解析其作用途径。     

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     

我国科学家发现特异靶向病原细菌致病力的植物天然产物并阐明其作用的分子机制

正当植物受到病原微生物侵染时,植物会释放大量的次生代谢物抑制病原来保护自己。以前对植物抗菌代谢物活性的认知主要基于多数抗菌代谢物在体外具有杀菌或抑菌的活性,但不加选择地杀灭病原微生物和有益微生物显然不利于植物的正常生长。近日,中国科学院遗传与发育生物     

“作物病虫害的导向性防控-生物间信息流与行为操纵”启动会召开

<正>笔者从中国科学院获悉,该院战略性先导科技专项(B类)"作物病虫害的导向性防控-生物间信息流与行为操纵"启动会于日前在北京召开。该院副院长张亚平出席会议。专项启动会由该院前沿科学与教育局许瑞明局长主持。"作物病虫害的导向性防控-生物间信息流与行为操纵"先导专项以动物研究所为依托单位,联合微生物所、遗传发育所、上海生命科学院植物生理生态所、昆明植物所、武汉病毒所和中国科学技术大学     

植物激素调控植物防御反应的研究进展

在与以不同生活方式和感染策略的各种病原微生物的长期斗争中,植物的免疫系统不断进化、完善,发展出精细、高效防御反应网络,以抵御各种病原微生物的侵袭。植物激素在植物防御反应网络的调控中起着重要作用。本文主要综述了调控植物免疫反应的激素信号及其网络和信号网络中重要的信号传导因子等方面的研究进展,并对实践应用前景进行了展望,为作物病害的防治提供了新思路。     

植物天然免疫性研究进展及其对作物抗病育种的可能影响

植物定植在充满各种病原菌的环境中却能健康生长,显示其拥有一套免疫系统以应对病原物的侵染。最近,人们发现植物免疫系统至少包括2个层次：第一层为病原相关分子模式(PAMP)激发的免疫性(PTI),即植物通过细胞表面模式识别受体(PRRs)对病原菌的PAMPs进行分子识别,从而启动植物的防卫反应;第二层为病原菌效应子激发的免疫性(ETI),即有些毒性强的病原菌通过产生效应子(effectors)来抑制PTI,从而突破植物的第一道防线,而植物又进化出新的分子受体(例如R基因编码的NBS-LRR蛋白质)以侦察病原菌效应子并启动第二道防卫反应。数亿年来,病原菌的侵染和植物的防卫交替进行,促进了病原菌和植物基因组的共进化。最新的研究还发现,黄单胞杆菌TAL effectors和寄主植物DNA 的相互识别中,利用了精准的分子密码。TAL effector类蛋白识别植物靶基因的启动子序列,识别模式是2个氨基酸识别一个核苷酸。通过这种识别,TAL effector操控植物靶基因的表达,引起寄主植物的感病或抗病反应。上述抗病分子机理研究的突破,将对植物抗病育种产生重要影响。     

NBS-LRR类抗病蛋白介导的植物抗病应答分子机制

在植物与病原菌长期共进化过程中,NBS-LRR类抗病蛋白在植物防御微生物侵害机制中肩负着重要的作用。目前,国内外对NBS-LRR蛋白的研究,主要集中在其与病原菌微生物效应因子的识别的方式上,特别是其自身同源或异源低聚化、及其在植物亚细胞器的转移与分布等方面。本文着重对最近几年国内外有关以上三个方面的研究成果进行综述,以期加深对植物NBS-LRR抗病蛋白在植物抗病信号转导途径中作用机制的理解,并为植物转基因抗病育种提供新的理论指导。     

中英科研人员揭示植物天然免疫分子机制

<正>植物一生面临着非常复杂和严峻的生存环境。在与各种病原体作斗争的漫长进化过程中,植物逐渐形成了一系列高效复杂的先天性免疫和系统获得性免疫来抵御病原微生物的侵染。存在于大多数高等植物中的FLS2受体通过识别鞭毛蛋白高度保守N末端表位(Flg22)来提示细菌的入侵,从而发动免疫反应以消灭入侵的病原体。关于相关机制的研究将加强我们改进现有的粮食作物抗病性能从而达到提高产量的作用。清华大学柴继杰博士研究团队和中国科学院以及英国的研究人员合作,联合开展了深入研究,在上海同步辐射光     

农林作物“内服药”漫谈

农林作物在生长发育过程中,常会遭受各种各样病原微生物的侵害,使其产生各种各样的病害。危害作物的病原微生物有细菌、真菌、病毒、类菌体等,病原微生物危害方式多样,有的寄生在植物体表,有的潜入组织结构的内部,以植物细胞为营养,在植物体内完成自已的生长发育过程,再次侵染农林作物。     

植物代谢产物在抗病反应中的功能研究进展

植物在和病原微生物共同进化的过程中形成了复杂的免疫防卫系统,其中,植物的代谢途径在其免疫防卫系统中发挥重要作用。植物在多种代谢过程中产生许多可提高植物抗病性的代谢产物,这些代谢产物是构成植物免疫系统的重要物质基础。为了了解不同的代谢产物在植物抗病中的功能及其机制,笔者结合近年研究,综述了植物代谢产物水杨酸、植物凝集素、富含羟脯氨酸糖蛋白以及次生代谢产物植保素、木质素、胼胝质的生化特点;这些代谢产物在植物抗病作用中的功能及其在抗病信号传导途径中的作用机制也得以阐明。     

植物先天免疫机制研究取得新进展

<正>植物为了抵御病原菌的入侵,在长期的进化中,形成了十分复杂的免疫系统,包括基础抗性和抗病基因介导的抗性两个层次。基础抗性属于第一层次的植物天然免疫,通常由植物表面的受体(PRRs)对病原相关分子模式(PAMPs)进行识别后引发,具有相对广谱、稳定和持久的特点。病原相关分子模式是许多病原菌普遍具有的,在进化上比较保守,如细菌鞭毛