中科院微生物所等揭示植物基因沉默抵抗双生病毒新机制

<正>植物转录后基因沉默(PTGS)和转录水平基因沉默(TGS)是其抵抗病毒以及其它外源基因入侵的一套基于核酸的免疫系统。该系统能够监测、发现并及时清除病毒或外源基因的表达产物,产生对病毒等多种病原的抗性。近几年来,生物体如何在利用该机制抵抗病毒等病原入侵的同时,保持内源基因表达的稳定性是一个热点科学问题。在最近20年内,由烟粉虱传播的     

中科院遗传发育所揭示植物免疫受体调控G蛋白激活机制

<正>异源三聚体G蛋白广泛存在于真核细胞中,对细胞生命活动具有重要调控作用。在动物细胞中,G蛋白α亚基与G蛋白偶联受体(G protein-cou-pled receptor,GPCR)结合,GPCR感受胞外信号后,发挥鸟苷酸交换因子作用,促使Gα亚基结合的GDP被GTP替换,从而导致G蛋白激活,Gα亚基与Gβγ二聚体发生解离,激活后的G蛋白通过作用于下游靶标实现信号     

中科院微生物所揭示水稻识别稻瘟菌侵染机制

<正>水稻是我国重要的粮食作物,但稻瘟菌的危害是影响水稻高产、稳产的一个重要因素。中国科学院微生物研究所刘俊课题组在前期的研究中发现,稻瘟菌侵染水稻时可以分泌众多的蛋白到水稻的质外体中。而植物对病菌的识别主要存在于两个层面,对病菌表面保守的分子特征物质(PAMP)的识别(PTI,PAMPs triggered immunity)和对致病因子(effector)的识别(ETI,Effector triggered immunity)。识别PAMPs的     

中科院微生物所发现植物病原真菌致病新机制

正大丽轮枝菌是一种感染植物根部的土传性病原真菌,侵染包括棉花在内的多种双子叶植物,在新疆等农业种植区引起严重的农作物病害,是农作物生产和社会经济稳定的重大隐患。分离大丽轮枝菌的关键致病因子并解析其致病机理,将为发展创新的作物抗病技术提供重要候选基因。该研究方向也是中国科学院微生物研究所植物基因组学国家重点实验室的主攻领域之一。病原菌分泌的效应蛋白在克服植     

中科院微生物所受体类激酶介导植物先天免疫研究获系列进展

正植物对病菌的识别主要存在于两个层面,对病菌表面保守的分子特征物质(PAMP)的识别(PTI,PAMPs triggered immunity)和对致病因子(effector)的识别(ETI,Effector triggered immunity)。这两个层面上的识别都可以激活下游的抗病基因,而这些基因的激活很多是通过蛋白磷酸化修饰实现的。中国科学院微生物研究所刘俊课     

中科院微生物所发现野油菜黄单胞菌群体感应系统新功能

<正>野油菜黄单胞菌(Xcc)可引起拟南芥、甘蓝等多种十字花科植物的黑腐病,是研究植物与病原细菌相互作用分子机理的重要模式菌。Xcc基因组中具有一个xccR/pip遗传位点,是细菌发挥致病功能所必需的。XccR是细菌群体感应转录因子LuxR的同源蛋白,因缺失相应的LuxI信号分子合成酶被称为LuxR solo蛋白。在前期研究中,中国科学院微生物研究所研究员贾燕涛带领的研究小组在中科院院士方荣祥指导下发现,PIP     

中科院微生物所发现野油菜黄单胞菌群体感应系统新功能

<正>野油菜黄单胞菌(Xcc)可引起拟南芥、甘蓝等多种十字花科植物的黑腐病,是研究植物与病原细菌相互作用分子机理的重要模式菌。Xcc基因组中具有一个xccR/pip遗传位点,是细菌发挥致病功能所必需的。XccR是细菌群体感应转录因子LuxR的同源蛋白,因缺失相应的LuxI信号分子合成酶被称为LuxRsolo蛋白。在前期研究中,中国科学院微生物研究所研究员贾燕涛带领的研究小组在中科院院士方荣祥指导下发现,pip基因(编码的脯氨酸亚氨基肽酶)缺失     

中科院植物所揭示植物免疫反应调控新途径

<正>为成功侵染植物,病原菌往往通过向植物细胞内注射效应蛋白,抑制宿主的免疫反应。而植物的NOD类受体(NLRs)可特异识别效应蛋白,并激发效应子触发的免疫反应(ETI)。但在无病原菌侵染时持续激活免疫反应对植物的正常生长发育是不利的。SUMO化修饰是一种蛋白质翻译后修饰,影响蛋白质活性、稳定性、相互作用、细胞内定位等。有研究结果表明,SUMO E3     

中科院成都生物所揭示植物调节剂调控浮萍高淀粉积累机制

正水生植物浮萍具有生长速度快(2天生物量增加一倍)、生物量大(每公顷年产干重可达50吨)的特点,而且能够高效利用废水中的氮、磷转化为生物质。特别是浮萍的品质优良,不仅木质素、纤维素含量低,而且淀粉含量高。这些优良品质和能将环境治理与生物质生产结合的特点使得浮萍已成为研究开发的热点。中国科学院成都生物研究所赵海     

中科院微生物所刘俊课题组揭示水杨酸和茉莉酸调控水稻抗病性的新机制

正近日,《JIPB》在线发表了中科院微生物研究所刘俊课题组题的研究论文。该研究发现水稻中一个b HLH类转录激活因子Osb HLH6能够分别与SA和J A信号途径的重要调控因子Os NP R1和Os MYC2发生互作,并通过在水稻细胞核与细胞质的穿梭参与植物激素S A和J A信号的调控,来实现水稻抗病。水稻生产过程中稻瘟菌侵染会引起水稻急剧的生理变化,其中以激素变化最为明显。在模式植物拟南芥的研究中发现,水杨酸(Salicylic acid,SA)和茉莉     

中科院揭示禾谷镰孢侵染植物的分子策略

<正>近期,中科院上海生命科学研究院植生生态所研究人员揭示了禾谷镰孢侵染植物的分子策略。禾谷镰孢是一种丝状真菌,能引起小麦赤霉病、玉米茎腐病等多种农作物病害,还能产生脱氧雪腐镰刀菌烯醇等真菌毒素。禾谷镰孢的基因组编码约14000个基因,已有上百个基因被证明与其致病性相关,但禾谷镰孢致病机制的全貌仍不清楚。     

中科院在植物免疫机制研究中取得新进展

<正>植物利用多个层次的抗病反应抵抗病原菌的入侵,包括表面受体激活的抗性(PTI)和胞内免疫受体激活的抗性(ETI)。内吞作用可将表面受体运输到胞内进行降解和循环利用,在PTI反应中发挥重要作用。研究表明网格蛋白介导的内吞作用是植物主要的内吞方式,然而植物如何调控内吞作用以及内吞如何参与先天免疫反应并不清楚。近期,中国科学院遗传与发育生物学研究所唐定中课题组利用拟南芥与白粉菌互作的研究体系,通过生化、遗传学和细胞学手段,克隆了拟南芥E-     

中科院遗传发育所揭示细胞分裂和干旱响应新机制

<正>干旱胁迫是影响植物生长发育的主要因素,也是制约农业生产的重要原因之一。因此,了解植物在干旱条件下如何权衡生长发育和胁迫抗性或耐受性、提高植物的耐逆性是全世界关注的焦点。中国科学院遗传与发育生物学研究所谢旗研究组应用正向遗传学的方法筛选到dtm1(drought tolerance     

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     

中科院揭示丛枝菌根缓解植物铬毒害的机理

正据中国科学院通报,该院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室陈保冬研究组近期在丛枝菌根缓解植物铬毒害机理研究方面取得新进展,相关研究结果在Environmental ScienceTechnology,Environmental Toxicology and Chemistry,Environmental and Experimental Botany,Journal of Hazardous Materials等国际环境科学期刊上发表。丛枝菌根(arbuscular mycorrhiza,AM)真菌能与绝大多数的陆地高等植物形成共生体系,帮助植物适应养分贫     

中科院揭示植物激控菌根共生的分子机理

<正>菌根是指植物与土壤中的菌根真菌形成的共生体,分布广泛,超过80%的陆生植物都能够与菌根真菌形成共生体。目前的研究表明,植物-菌根真菌共生是植物由水生向陆生植物进化所必须的,植物-菌根共生的建立在自然界有巨大的竞争优势。在植物-菌根共生中,真菌一方面从植物获得碳源等有     

中科院遗传发育所揭示水稻穗茎发育调控机制

正众所周知,杂交水稻的制种过程需要两个亲本材料——雄性不育系和恢复系,然而水稻不育系常常具有"包穗"(即抽穗期穗子被包裹在叶鞘内难以抽出)的特性,为杂交稻制种带来很大困难。研究表明,最上部茎节内活性赤霉素水平的降低是导致不育系包穗的主要原因。生产上往往需要在后期大量喷施"九二零"(赤霉素)来克服杂交制种中不育系的包穗问题。然而,"九二零"     

中科院遗传发育所揭示油菜素内酯的功能机制

<正>作为新发现的绿色环保型植物生长调节剂,油菜素内酯(芸苔素内酯,Brassinosteroid,简称BR)是公认的活性最高的高效、广谱、无毒的植物生长激素。BR能充分激发植物内在潜能,促进作物生长和增加作物产量,提高作物耐冷性,改善作物抗病、抗盐能力,使作物的耐逆性增强等,因此,其在农业生产上获得广泛应用。然而有关BR在作物上的作用机     

中科院遗传发育所揭示叶片非对称发育的生物力学调控

<正>在发育过程中,动植物的器官如何获得不对称的形状?大量的分子遗传学研究发现了诸多调控基因,但仍未完全解答基本的发育生物学问题:人们尚不了解基因如何指导器官形状的建立。叶片作为典型的植物器官,是研究器官不对称性产生的很好体系。中国科学院遗传与发育生物学研究所焦雨铃研究组与中科院力学研究所龙勉研究组,通过学科交叉研究发现     

中科院揭示植物拮抗水杨酸驱动的应激反应的新组分

正近日,《The Plant Cell》在线发表了中国科学院分子植物科学卓越创新中心上海植物逆境生物学研究中心Chanhong Kim研究组研究论文,该论文报道了一种与脊椎动物心脏利钠肽(ANPs)功能相似的植物肽类激素PLANT NATRIURETIC PEPTIDE A(PNP-A),可以作为水杨酸信号的新型拮抗剂。植物激素水杨酸(salicylic acid,SA)参与植物局部和系统获得性抗性(SAR),使植物整体产生对病菌的抗