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     

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。     

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     

植物应对病毒的免疫响应

植物为应对外界病原体的侵扰,在进化过程中形成了一套多层次的免疫系统。对于植物应对真菌、细菌的免疫过程,前期建立了基于寄主与病原分子间相互作用的Z免疫模型。其中第一层次是由病原相关分子模式(PAMP)激发的免疫响应(PTI);另一层次是由效应子(Effector)激发的免疫响应(ETI)。植物在应对病毒的免疫响应中,第一层次是主动清除降解细胞内的病毒核酸,即通过一种高度保守的、序列特异的RNA沉默防御机制来实现;病毒攻克RNA沉默机制后,与应对真菌、细菌的免疫过程相似,植物进而启动基于R基因的免疫响应。另外,植物在免疫过程中还会通过激活一系列信号途径,使植物产生过敏反应或产生系统性抗性,从而抵抗病原体的进一步浸染。本文通过免疫系统分子模型,就近年来有关植物响应病毒的分子调控机制进行了综述。     

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。     

作物抗逆相关miRNA的研究进展

植物micro RNAs(mi RNA)是一类长度20~24 nt的内源非编码小RNA,通过互补配对原则降解或抑制m RNA,从而调控植物生命过程的相关生理活动。植物在生物胁迫和非生物胁迫下可以应激表达一些mi RNA,并作用于逆境相关靶基因,使植物在生理反映上产生对胁迫的适应性。本综述扼要阐述植物mi RNA的合成途径和作用机制,对mi RNA与植物的逆境包括非生物胁迫和非生物胁迫响应的机理及作用机制等领域进行综述,并对其在果树抗逆研究中的利用前景进行分析。     

植物天然免疫控制机理研究获进展

<正>病原微生物效应蛋白引发的免疫(effector triggered immunity ETI)是植物天然免疫的重要组成部分,在ETI反应中,植物通过胞内免疫受体特异性地识别病原物分泌的效应蛋白进而激活下游的抗性反应,但免疫受体的活性调控机理仍不清楚。拟南芥的抗性蛋白RPM1是重要的细胞内免疫受体,RPM1特异性地介导对效应蛋白Avr B的识别,这种识别是通过对RPM1-互作蛋白RIN4的Thr166磷酸化介导的。目前的模型认为,该位点磷酸化直接被RPM1所识别,触发免     

南京农业大学在小分子RNA参与植物抗病免疫方面取得重要进展

正近日,《Nature Communication》(影响因子11.47)在线发表了南京农业大学植物保护学院微生物-植物互作实验室的一项最新研究成果,论文题为《mi RNA863-3p通过先后作用正向和反向调节因子调控植物抗细菌免疫》("mi RNA863-3p sequentially targets negative immune regulator ARLPKs and positive regulator SERRATE upon bacterial infection")。植保学院牛冬冬博士为第一作者,南京农业大学为     

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。     

中科院遗传发育所在水稻抗病蛋白引发的防卫信号转导研究中获新发现

<正>抗病蛋白是植物免疫的重要成员,以NLR类蛋白居多,以水稻为例,其基因组中就拥有超过400个编码NLR蛋白的基因,由此可见NLR蛋白对植物免疫的重要性。作为免疫受体,抗病蛋白能引发对多种病原微生物以及昆虫的防卫反应,从而赋予植物对病原小种的免疫性。目前已知的抗病蛋白数量不     

“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     

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。     

“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     

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。     

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。     

中科院揭示LysM蛋白介导的真菌-昆虫互作效应机制

<正>近期,中国科学院上海生命科学研究院上海植物生理生态研究所王成树研究组的最新研究成果,以"Divergen LysM effectors contribute to the virulence of Beauveria bassiana by evasion of insect immune defenses"为题在线发表在PLoS Pathogens上。研究以昆虫病原真菌球孢白僵菌为对象,揭示了LysM蛋白介导真菌-昆虫互作的效应机制。真菌细胞壁成份中的几丁质是重要的病原模式分子,植物病原真菌通过分泌含有LysM结构的效应蛋白(effector)保护细胞壁、结合游离的几     

中科院微生物所在土传病原真菌染色质重塑抵御寄主ROS胁迫研究中获进展

正近期,中国科学院微生物研究所研究员郭惠珊课题组在《PLOS PATHOGENS》在线发表了研究论文,发现了土传病原真菌通过染色质重塑应对寄主活性氧物质(ROS)的胁迫,修复ROS造成的真菌DNA损伤。病原菌与植物的互作过程中,植物病原菌的胞外物质(如真菌细胞壁组分、细菌鞭毛、分泌蛋白等)会诱导植物免疫相关蛋白(如RBOHD)产生大量的ROS。ROS作为植物防御的第一道防线,一方面启动传递免疫信号,另一方     

中科院东北地理所在大豆孢囊线虫致病机理研究方面取得进展

<正>大豆孢囊线虫(SCN)是引起大豆减产最严重的病害之一,合理种植抗病大豆品种是当前防治SCN最安全有效的手段。但是长期种植单一抗性品种致使SCN新的毒性生理小种出现,导致原有抗性丧失。因此,解析SCN逃避寄主免疫防御的致病机制对抗病遗传育种具有重要的理论和实践意义。效应蛋白是一类由线虫食道腺、头感器、尾感器和表皮等组织分泌到寄主细胞的蛋白或肽类小分子化合物。在与寄主互作过程中,植物寄生线虫利用口针刺穿植物细胞壁,并将效应蛋白经口针注入植物细胞中帮助其抑制或逃避寄     

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。     

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