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     

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     

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。     

植物病原真菌铁离子信号功能机制研究进展

铁离子作为微生物正常生长不可或缺的营养元素之一,在细胞的基础代谢以及调控植物病原真菌侵染结构形态等方面发挥了重要的作用,植物病原真菌也依赖铁离子来维持致病力。本研究综述了真菌的还原铁同化系统、真菌的铁载体调控机制、真菌对亚铁红素的吸收和真菌胞内铁平衡调控机制,以及铁离子对植物病原真菌致病力的影响,铁离子参与植物和病原微生物的互作,病原真菌胞内铁离子调控的关键环节出现问题会显著影响病原菌的毒性。此外,本研究展望了铁离子信号通路后续有待研究的问题。     

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。     

植物杀螨研究概述

植物在自身防御以及与有害生物的相互适应、协同进化过程中产生了多种次生代谢物,其中有部分次生代谢物具有杀螨活性。笔者综述了近年来国内外学者对瑞香科、楝科、茄科等10多个科的植物杀螨活性研究动态,并探讨了中国植物源杀螨剂发展存在的问题以及前景。     

拟层孔菌属真菌及其次级代谢产物研究进展

为了了解拟层孔菌属最新的分类学和次生代谢物的研究进展。根据文献及其权威网站,总结了拟层孔菌属真菌的分类学变化,指出了拟层孔菌属现有的37 个种;根据化学结构,归纳了从拟层孔属真菌分离到的次生单体化合物,包括甾体类、香豆素类、脂肪酸类和其他类化合物。分析了代谢物及其不同溶剂提取物的生物活性,包括抗菌、抗肿瘤、抗炎、抗氧化和抗虫活性。这些化合物在医药与农业领域展现出巨大的应用潜力。概括了拟层孔菌属分类学变化、次生代谢物及其生物活性,这对拟层孔菌属真菌的进一步研究具有借鉴作用。     

拟层孔菌属分类学及其次生代谢产物研究进展

为了了解拟层孔菌属最新的分类学和次生代谢物的研究进展。根据文献及其权威网站,总结了拟层孔菌属真菌的分类学变化,指出了拟层孔菌属现有的37个种;根据化学结构,归纳了从拟层孔属真菌分离到的次生单体化合物,包括甾体类、香豆素类、脂肪酸类和其他类化合物。分析了代谢物及其不同溶剂提取物的生物活性,包括抗菌、抗肿瘤、抗炎、抗氧化和抗虫活性。这些化合物在医药与农业领域展现出巨大的应用潜力。概括了拟层孔菌属分类学变化、次生代谢物及其生物活性,这对拟层孔菌属真菌的进一步研究具有借鉴作用。     

发根农杆菌诱导毛状根合成次生代谢物的研究及应用

在大健康背景下植物的药用价值日益突出,但植物自身产生的具有药用价值的次生代谢物有效成分产量低,因此根据发根农杆菌(Agrobacterium rhizogenes)的遗传转化机制和毛状根遗传稳定等特点提高次生代谢物产量是有效手段。本研究从毛状根诱导的影响因素和植物毛状根合成次生代谢物研究进展两个方面展开论述,对毛状根诱导中需注意的问题,以及基于毛状根体系的植物次生代谢物合成的研究现状和存在的问题进行述评,旨在为发根农杆菌诱导毛状根可以高效合成目标次生代谢物提供参考。     

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     

植物抗性信号分子——水杨酸研究进展

植物在与病原物长期相互作用、共同进化过程中产生一系列防卫体系,从而有效地抑制病原物对自身的侵害。当植物受到病原物侵染时,侵染部位通常会在几小时内形成局部细胞死亡,限制病原物的增殖与扩散,称为过敏反应(Hyper sensitive Response, HR)。过敏反应几天或1周后整株植株会对其他病原物产生抗性,称为系统获得性抗性(Systemic Acquired Resistance, SAR)。SAR强调受侵染后植株获得整体抗性的能力,大量研究结果认为SAR是普遍存在的,并具有广谱性。许多研究证实,SA是SAR的重要诱导因子,也是植物受病原菌侵染后活化一系列防卫反应的信号传导途径中的重要组成成分。较为详细论述了SA在诱导植物产生抗病性过程中的作用及其研究进展,另外还对SA在其他抗性方面的作用做了简单的叙述。     

病原菌诱发的植物先天免疫研究进展

植物生存在复杂多变的环境之中,它们不仅拥有抵御病原菌的天然屏障,如坚硬的细胞壁、质外体的低p H值、分泌的抗菌酶或其它抗菌组分等,而且进化出了精密的先天免疫系统:病原菌相关分子特征(pathogen-associated molecular patterns,PAMPs)诱导的免疫反应(PAMP-triggered immunity,PTI)和效应因子诱导的免疫反应(effector-triggered immunity,ETI)。PTI和ETI,虽然代表的是植物先天免疫的不同层面,但两者密切相关,奠定了植物先天免疫的遗传学基础。本综述描述了植物与病原菌相互作用的共同进化过程,概述了植物先天免疫在病原菌入侵过程中发挥的作用及其分子机制,并阐述了植物病原细菌Ⅲ型分泌系统分泌的大量效应蛋白在调控植物先天免疫中的重要作用。     

科技与产品

正中科院微生物所在大丽轮枝菌侵染机制研究中取得进展大丽轮枝菌是一种土传病原真菌,通过侵染植物的根进入维管束定殖,在世界范围内引起严重的黄萎病害。在我国棉花黄萎病素有"棉花癌症"之称,严重制约我国棉花生产,并造成巨大的经济损失。由于大丽轮枝菌从根部侵染,是否像叶际病原真菌(如稻瘟菌)一样,     

蒲公英内生真菌分离纯化及其形态学鉴定

蒲公英是一种传统的植物同源医药和食品,具有良好的抗菌和消炎作用。蒲公英提取物含有各种具有抗菌活性的化合物,而内生真菌产生相同或相似的代谢物作为宿主植物,它可以打开抗菌化合物的开发和利用新的方式。药用植物蒲公英可以培养多种内生真菌。因此,以新鲜根、茎和叶,无昆虫的蒲公英为材料,对其内生真菌及形态学等方面进行了初步研究。结果表明,运用组织切块法,从蒲公英的植物组织中分离出14种内生真菌;采用平板划线法分离纯化蒲公英根、茎、叶培养的内生真菌;观察、分离和纯化内生真菌的形态学鉴定。     

植保素及其在增强作物抗性中的作用

植物自身产生的次生代谢产物可以有效地抵制生物与非生物逆境胁迫,这类物质主要有植保素、木质素、胼胝质等。其中,植保素具有侵染可诱导性和体外抗菌活性。研究植保素的抗病机制对于提高作物的抗病性及开发环保型生物源农药有重要的作用,本综述将主要介绍植保素的种类、应用、合成及其增强作物抗病性机理。     

大蜡螟抗菌物质的抑菌活性检测及其初步分离

摘要：本研究以大蜡螟末龄幼虫为材料,诱导后获得免疫血淋巴为抗菌粗提物,并分为新鲜,冷冻,加热三种不同的处理,进行了对两种常见细菌和16种植物病原真菌的抑菌活性检测,并进行了Sephadex G-50凝胶过滤分离。结果表明,大蜡螟抗菌物质对大肠杆菌没有明显的抑制作用,而对金黄葡萄球菌抑制作用明显,抑菌活性单位在10左右;对10种植物病原真菌均有不同的抑菌活性,其中对苹果树皮腐烂病菌的抑制率达到65%以上;经过凝胶过滤分离,及对分离组分的抑菌活性测定,筛选出较合适的洗脱液为50mM乙酸铵,各分离组分抑菌活性差异明显,粗提物被分成了两个差异显著的部分。     

浅谈异株克生在防除杂草中的应用

世界上现有植物最少25万,可能多达50万种。据报道约有2400种植物、40万种次生代谢物对有害生物具有抑杀活性。其中30科中近100种植物含有杀草活性化合物。这些化合物主要是萜烯、生物碱、类黄酮、酚、氨基酸和多糖。异株克生与生物竞争不同,异株克生是基于次生代谢物的化学反应     

短期的昆虫取食和机械损伤可提高植物的抗虫性

<正>为探讨昆虫取食和机械损伤处理下葡萄叶片的生理响应机制,河北农业大学林学院等单位研究人员以5-7月"赤霞珠"葡萄叶片为试材,测定不同处理和时间下叶片部分次生代谢物质、营养物质和相关蛋白酶抑制剂代谢物质量分数的变化,探讨诱导因素与诱导抗性的相关性,分析葡萄叶片在不同胁迫下生理防卫机制及耐害补偿机制的差异,为防治葡萄绿盲蝽提供依据。结果表明,机械损伤和取食处理都能诱导植物生理代谢物质量分数的变     

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。