植物抗病中的信号分子研究

综述了近年来在植物抗病中的信号分子研究方面所取得的进展,包括水杨酸、乙烯、茉莉酸、 活性氧、一氧化氮、钙离子及其β-氨基丁酸等信号分子诱导植物防卫反应中的作用,同时阐述了水杨 酸诱导植物防卫反应的机理以及生物合成途径,并对今后的研究工作进行了展望。     

植物病害中的信号传导

植物由抗病基因介导的防卫过程存在一系列生理生化和分子生物学反应,这些反应从病原菌侵染点开始的超敏反应(HypersensitiveResponse,HR),并延伸到远处组织的系统抗性或获得性抗性(SystemicAcquiredResistance,SAR),受制于一种信号传导网络的调控。这个信号系统有抗病蛋白和病原菌非病毒性蛋白,在一种配体—受体的互作模式下激发,并由信号分子H2O2、NO和系统信号分子水杨酸(SA)、茉莉酸(JA)和乙烯(ET),通过关键调控基因传递和放大,最终诱导一系列防卫反应基因的表达和代谢的变化而产生抗性。植物防卫信号的产生类似于动物免疫系统因子的介导,并可由非寄主病原菌或诱导子诱发。这些信号途径所产生的广谱抗性为植物抗病基因工程的应用奠定了基础。     

活性氧物质在植物抗病中的作用

简述了活性氧的产生及清除。综述了活性氧在植物抗病中的作用,主要包括:直接杀死入侵病原菌,增强细胞壁的强度和氧化交联,诱导植保素合成、系统获得抗性、过敏性反应、细胞程序性死亡和防卫基因的表达,激活或与其他信号分子协同作用。总结了活性氧在植物体中的负作用。     

植物的抗病性及其分子机制

本文概述了植物的抗病反应、已被克隆的植物R基因的结构和功能、R基因信号传导途径以及植物抗病反应的分子机制。     

植物抗病性及抗病信号转导的研究进展

模式植物拟南芥是研究植物抗病分子基础的极好工具。利用拟南芥突变体证明植物抗病信号途径是个复杂的网络。过氧化氢,水杨酸,茉莉酸,乙烯,油菜素内酯等信号分子在这个网络中起着重要作用。对植物抗病的分子机制的深入理解,将为病害防治提供新的思路。     

植物激发子及其信号传导之研究进展

植物诱导抗病性是当前科学研究的热点,是研究病源物和植物互作关系的关键。植物激发子在植物诱导抗病性中发挥着重要的作用,它是一类能诱导寄主植物产生防卫反应的特殊化合物,在与受体分子结合后,通过一定的信号传导途径激发植物产生防卫反应。综述了近年来激发子在植物诱导抗病性中的研究进展,包括激发子的种类,受体类型以及激发子引起的信号传导,并对激发子研究存在的问题及应用前景进行了展望。     

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(HypersensitiveResponse,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(SystemicAcquiredResistance,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。     

外源信号分子在果疏保鲜中的应用

综述了近年来外源信号分子壳聚糖、纳米二氧化钛诱导植物抗病反应的机理和在果蔬保鲜领域中的应用以及影响其保鲜效果的因素.并提出了现阶段信号分子保鲜技术研究与应用中存在的问题及今后的发展方向,以期为信号分子保鲜作用的进一步研究提供借鉴.     

植物抗病反应中的信号物质

植物在受到病原物侵染时 ,常表现出一系列的防卫反应 :活性氧的释放、防卫基因的表达、过敏反应（ＨｙｐｅｒｓｅｎｓｉｔｉｖｅＲｅ ｓｐｏｎｓｅ,ＨＲ）和系统获得抗性（ＳｙｓｔｅｍｉｃＡｃ ｑｕｉｒｅｄＲｅｓｉｓｔａｎｃｅ,ＳＡＲ）等。许多研究表明 ,这些反应是由于在植物体受病原菌侵染后 ,体内产生一些信号物质 ,这些物质能够诱发以上反应的产生。早在６０年代 ,Ｒｏｓｓ就假设植物体内存在一种能诱发ＳＡＲ的系统性信号。８０年代 ,Ｄｅａｎ和Ｋｕｅ进一步证实了这个假设。近年来对植物抗病反应中信号物质的研究主要集中在一氧…     

一氧化碳:植物气体信号分子的新成员

一氧化碳(carbon monoxide,CO)是植物中新发现的气体信号分子,在植物体内主要由血红素加氧酶(heme oxygenase,HO)催化产生,并应答多种激素处理和环境胁迫因子对植物的刺激。最近的研究表明,CO参与植物不定根、侧根及根毛的发育,并在植物耐受盐害、渗透、重金属、紫外辐射和营养元素缺乏等非生物胁迫中起重要的调节作用。本文综述了植物中CO的产生及其结合物、生理功能及信号作用的研究新进展,并介绍了CO与激素及其他信号分子之间的互作关系。     

茉莉酸信号转导途径介导番茄对棉铃虫的抗性

以过表达前系统素转基因番茄(35S∷prosys)、茉莉酸合成突变体番茄(spr2)和野生型番茄(WT)为试验材料,研究了其被棉铃虫取食后叶片保护酶活性和防御反应基因表达情况,以及对棉铃虫抗性的影响.结果表明:棉铃虫取食不同基因型番茄叶片后,多酚氧化酶、过氧化物酶、超氧化物歧化酶和脂氧合酶活性在35S∷prosys植株中最高,在WT植株中次之,在spr2植株中最低.荧光定量PCR检测表明,棉铃虫取食不同基因型番茄叶片后,脂氧合酶基因、丙二烯氧化物环化酶基因和蛋白酶抑制剂基因的转录水平在35S∷prosys植株中最高,在WT植株中次之,而在spr2植株中这些抗性基因的表达未受到虫害的诱导.生物测定表明,取食spr2的棉铃虫体重是取食WT和35S∷prosys棉铃虫体重的2.17和2.96倍.可见,茉莉酸信号途径介导了番茄对棉铃虫的抗性.     

ABA、MeJA和SA诱导下的荠菜CBF途径冷响应相关基因表达调控研究

植物在长期进化过程中对低温形成了一系列的适应能力和抵抗能力;CBF(CRT binding factor)途径是植物冷响应机制中重要的组成部分,该途径中一系列相关基因的级联调控网络与许多植物信号分子关系密切。为了阐明植物信号分子对荠菜CBF途径的调控模式,选用十字花科植物荠菜（Capsella bursa-pastoris）为材料,采用RT-PCR方法,研究了常温条件下三种信号分子（ABA、MeJA、SA）对荠菜CBF途径抗冷相关基因CbICE53、CbCBF、CbCOR15a、CbCOR15b、CbCAX51、CbRCI35的表达调控作用,结果显示各种基因在三种信号分子的诱导下其表达谱呈现不同的特点,这一结果对进一步阐明植物信号分子在CBF途径调控网络中的作用具有重要意义。     

甘蓝型油菜MAPK1在损伤和病原菌胁迫下的表达模式分析

【目的】分析BnMAPK1组织特异性表达特征,探究其在损伤和病原菌胁迫下的特征及参加的信号途径。【方法】在电子克隆的基础上,克隆BnMAPK1的启动子序列。利用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）检测BnMAPK1的诱导表达特征。【结果】从甘蓝型油菜中克隆了MAPK1的启动子序列,发现它含有多个激素响应元件和逆境胁迫响应元件。还发现植物激素茉莉酸甲酯（MeJA）、水杨酸（SA）、脱落酸（ABA）和过氧化氢（H2O2）,及损伤（wound）和核盘菌（sclerotinia sclerotiorum）均能在转录水平上激活BnMAPK1。甘蓝型油菜在损伤和接种核菌盘后,JA信号途径标志基因PDF1.2的表达量被诱导上升,而SA信号途径标志基因PR-1被抑制,推测甘蓝型油菜可能是通过茉莉酸（jasmonic acid,JA）信号途径响应损伤和病原菌入侵。【结论】甘蓝型油菜MAPK1受多种植物激素和胁迫的诱导,并且其启动子中含有多个激素响应元件和逆境胁迫响应元件,可能MAPK1在植物体抵抗外界多种胁迫中起重要作用,并且甘蓝型油菜可能是通过JA信号途径对损伤和病原菌入侵做出响应。     

植物氮磷营养的长距离信号转导

植物应对土壤多变的营养环境需整合和协调地上部和根系的养分感知信息，通过精细而复杂的信号转导机制，调控植物养分应答和生长发育进程。长距离信号转导机制的实现需经由维管系统进行信号分子的长距离运输(故称长距离信号)。在众多矿质营养元素中，氮和磷是限制植物生产力的主要元素。研究表明，蛋白质、小肽和microRNAs等多种分子均可作为长距离信号分子参与调控系统性氮磷信号转导。本文总结了目前鉴定到的氮磷营养长距离信号分子及相关信号转导机制，概述了光对氮磷长距离信号转导的影响，并对长距离信号未来研究方向进行了展望。     

豆科植物根瘤茵结瘤因子的感知与信号转导

结瘤因子(脂壳寡糖,lipo-chito-oligosaccharides,LCOs)是根瘤菌在宿主植物根系分泌的类黄酮的作用下,合成并分泌的一类多糖信号分子,在根瘤菌与植物的共生结瘤过程中起重要作用。结瘤因子通过一定的机制感知,与某种特定受体(结瘤因子结合蛋白)结合,通过结瘤因子激活的信号转导途径如Ca2 介导的信号转导途径或磷酸类脂信号转导途径,诱导宿主植物的一系列反应,如根毛质膜去极化、皮层细胞分裂和结瘤素基因表达等。同时,结瘤因子的感知与信号转导也受一定基因和反馈机制调控。就豆科植物根瘤菌结瘤因子感知机制、信号转导途径及反馈调控等方面的研究进展进行了全面阐述。     

气体信号分子在植物干旱胁迫下的调控作用及机制的研究进展

气体信号分子是广泛存在于植物体内的一种重要的信号物质,在植物生长发育过程中承担着重要作用,并且对植物的抗逆性有较为明显的缓解作用。从一氧化碳、一氧化氮、硫化氢3种主要气体信号分子的来源出发,介绍了气体信号分子在植物抗旱性方面的研究成果,综述了气体信号分子诱导植物产生抗旱性的机理,分析了其在植物抵御干旱胁迫中的作用,并对气体信号分子在植物抗旱性的应用进行了展望。     

植物的伤卫信号分子——系统素

综述了植物体内信号分子系统素(STM)的分子结构、生物活性、生理功能及其作用机理。