植物信号分子介导抗病反应的研究进展

植物受到病原菌侵染时会发生一系列防卫反应：通过各种信号反应事件,如抗病信号的产生、传导及互作,最终诱导各种抗病防卫基因的表达和代谢的变化进而产生抗性。在防卫反应过程中,各类信号分子如激素类（水杨酸、茉莉酸、乙烯、脱落酸）,第二信使类(钙离子、活性氧、一氧化氮),低分子肽类(谷胱甘肽),脂类以及糖类发挥着重要作用。最近几年,这些信号分子介导植物抗病反应研究取得重要进展,就此进行了综述,并对今后的研究作出展望。     

植物系统性获得抗性及其信号转导途径

 植物系统获得抗性 (SAR) ,是植物受到病原菌侵染后所激发的一种防卫反应。这种反应由植物抗病基因 (R)与病原菌无毒基因 (avr)的相互识别开始 ,由R基因下游的一些基因整合不同的抗病信号 ,通过水杨酸 (SA)将抗病信号传递下去。这一信号途径在SA下游受非诱导免疫 (NIM/NPR)基因的调控 ,激活NPR1可诱导病程相关蛋白 (PR)基因的表达 ,最终建立具有广谱抗性的SAR。SAR信号途径也可由模拟自然信号的化学物质激活 ,这些激活剂的应用是发展绿色化学农药的新思路。     

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。     

植物的诱导抗病性研究进展

诱导抗病性就是利用物理的、化学的以及生物的方法预先处理植株,改变植物对病害的反应,使原来感病反应产生局部或系统的抗性。在此,着重从植株诱导处理后发生的一系列生理变化、植物体内多种抗病防卫反应间的相互关系等方面对植物诱导抗病性作了概括性介绍。许多研究表明,植株经诱导物诱导后,体内产生PR蛋白,其过氧化物酶、多酚氧化酶、苯丙氨酸解氨酶、几丁酶活性都大大增加,侵染点周围迅速木质化;在植物的诱导抗病进程中有两套基因先后起作用,即抗病基因和防卫反应基因,抗病基因产物与病菌无毒基因产物有识别作用,从而诱导防卫反应基因表达。     

植物非寄主抗性机制研究进展

非寄主抗性是植物对多数病原菌的抗病形式,具有广谱性和持久性。早前多认为非寄主抗性是植物体识别病原菌激发子,释放抗病信号,经一系列级联放大反应,进而产生非寄主抗性,目前研究还发现了一些参与病原菌防御的非寄主抗性基因和转录因子。从非寄主抗性的组分和类型对植物非寄主抗性机制进行阐述。     

植物分子抗病机制研究进展

<正>自19世纪40年代末基因对基因假说的诞生就标志着分子生物学手段在植物抗病性研究中奠定了基础。植物抗病基因反映了植物对特体病原体的识别以及植物能否启动防卫反应的能力,抗病基因编码的产物决定了植物是否能识别特异性的病原菌,同时也在对植物防卫反应基因表达有着直接或间接的影响。植物中存在着抗侵染、抗扩展、预成抗性、诱导抗性、结构抗性、生化抗性、过敏性坏死反应和系统获得性抗性等。在1992年第一个抗病     

次生细胞壁在植物抗病中的作用研究进展

植物对病原菌的抗性依赖于组成性和诱导性防卫屏障所形成的复杂网络。植物细胞壁是病原菌成功侵染植物组织必须克服的障碍之一。传统观点认为植物细胞壁只是一个被动的屏障,但最新研究认为细胞壁是一种调控组成性和诱导性防卫反应机制的动力学结构,而且可以作为信号分子源启动植物的内在免疫反应。通过破坏相关的合成蛋白质而进行的细胞壁完整性的修饰或重构也会对植物的抗病性产生影响。对植物细胞壁抗病的功能进行了系统的介绍,并重点探讨了木质素在抗病过程中的作用。     

植物核质转运与抗病防卫反应信号传导交叉调控

核质转运过程是真核生物对信号传导进行精密调控的重要途径,核输入载体蛋白( importin,IMP)和核孔蛋白( nucleoporin,Nup)对此承担重要功能.植物擅长使用这两类蛋白质对抗病防卫反应信号传导进行调控,影响多种激素信号传导通路.水杨酸、乙烯、茉莉酸是介导植物防卫反应的最重要的激素信号,水杨酸信号传导靠含锚蛋白序列的NPRi来调控系统性获得抗性(systemic acquired resistance,SAR),并经常与乙烯或茉莉酸对抗,而茉莉酸与乙烯常常协作.已知完全测序的拟南芥基因组至少含有26种IMP基因和18种Nup基因.据他人和笔者最近研究,IMP和Nup基因至少分别有7种可影响拟南芥的抗病性,是SAR的必要因子.初步证明IMPα-3、Nup88和Nup96促进NPR1核质转运与SAR发生发展,而Nup98对SAR则有抑制作用.根据生物信息学,IMPα-3、Nup88、Nup96和Nup98基因不仅受水杨酸而且受乙烯和茉莉酸诱导,说明分子核质运输的竞争或协同作用可能是信号交叉调控的一个重要机制.     

植物系统获得性抗性研究进展

植物系统获得性抗性(Systemic Acquired Resistance,SAR)是一种能够诱导植物持续抵御病原微生物侵害的一种防御机制。SAR需要信号分子水杨酸(Salicylic Acid,SA)参与,并与能够提高抗性的病程相关蛋白(PR)的积累有关。通过对模式植物拟南芥的研究发现,异分支酸合成酶途径是合成SA的主要途径。正调控因子NPR1与转录因子TGA相互作用,诱导防卫基因表达,进而激发SAR反应。最新研究表明,脂质分子有可能是SAR反应中的移动信号分子。这些研究结果有助于进一步了解SAR反应。     

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…     

植物三型信号分泌系统下的抗病基因防御机制

近年来随着对植物抗病机理及信号转导途径的深入研究和探索,以及通过分子生物学手段新的抗病基因和病原菌无毒基因不断被克隆,科研人员对于植物三型信号分泌系统中抗病(R)基因和无毒(Avr)基因的结构、功能,作用模式及作用机制具有更加深入的认识。深入研究病原菌—寄主之间的相互作用关系,为制定更为有效的植物病害防治措施提供了依据。该文通过对三型信号分泌系统中植物病原识别受体的组成部分,抗病基因的结构域及种类,抗病基因与无毒基因及相互作用的两种模式及具体机制的总结,从植物抗病基因角度探讨了三型信号分泌系统下植物的抗病机制并在此基础上进行了前景展望。     

Cladosporium Avr2 inhibits tomato Rcr3 protease required for Cf-2-dependent disease resistance

How plants recognize pathogens and activate defense is still mysterious. Direct interaction between pathogen avirulence (Avr) proteins and plant disease resistance proteins is the exception rather than the rule. During infection, Cladosporium fulvum secretes Avr2 protein into the apoplast of tomato leaves and, in the presence of the extracellular leucine-rich repeat receptor-like Cf-2 protein, triggers a hypersensitive response (HR) that also requires the extracellular tomato cysteine protease Rcr3. We show here that Avr2 binds and inhibits Rcr3 and propose that the Rcr3-Avr2 complex enables the Cf-2 protein to activate an HR.     

真菌无毒基因克隆与抗性蛋白互作研究

无毒基因（avirulence genes, Avr）是病原物遗传因子,能诱发寄主植物产生抗病性。真菌Avr基因的克隆、编码产物结构和功能分析,以及与寄主抗性蛋白的互作机制等方面的研究对于深入了解植物的抗真菌病害分子机理具有重要意义。其编码AVR蛋白（又可以称为效应子,effector）通常富含半胱氨酸,效应子通过吸器或侵入丝被分泌到寄主细胞内促发抗性反应。在抗性反应过程中,效应子能直接或间接地被植物细胞相应的抗性蛋白识别,这种识别机制与效应子和抗性蛋白的区段相关。以几个真菌病害为例,综述了近年来有关无毒基因克隆、表达、以及与抗性蛋白的互作机制等方面的主要研究进展,以期为相关研究的深入提供参考。     

参与植物防御反应的LRR型蛋白结构与功能

植物含有多种富含亮氨酸重复（LRRs）结构的蛋白质,它们在植物生长、发育和抗病反应等方面发挥着重要作用。综述了这类具有LRRs结构蛋白质家族的结构特征及其参与植物防御反应的功能。参与植物防御反应LRR型蛋白质家族包括：抗病基因编码蛋白质、类受体蛋白激酶、多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白和伸展蛋白家族。这四大蛋白质家族成员主要通过LRRs结构识别并结合病原物蛋白质,参与抗病信号传递,诱导植物防卫基因的表达,使植物获得系统抗性。其中LRRs序列中氨基酸的不同和单位重复数目的差异决定了蛋白识别的特异性和结合能力。     

Mechanisms involved in biocontrol and plant induced resistance by richoderma. asperellum (T. harzianum T-203)

Growing awareness of the environmental damage caused by the use of chemical substances for plant disease control in agriculture has raised the need to study biological alternatives, such as activating the defense response of plant crops by inducers not toxic to the environment. Trichoderma spp. are effective biocontrol agents for a number of soilborne pathogens, and are also known for their ability to enhance plant growth and to induce systemic resistance (ISR) in plants. In our laborator…     

植物抗病抗逆机理的研究概述

综述了植物抗病抗逆机理的研究进展,包括植物与病原物之间的相互作用、植物对病原物的防御途径、植物对非生物胁迫的应答、防御信号途径间形成的网络、转录因子调控基因表达的重要性。展望了该领域今后的研究方向。     

The Trichoderma-plant interaction is mediated by avirulence proteins produced by this fungus

The molecular basis of Trichoderma -plant interaction is very complex and still not completely understood. The colonization of the root system by rhizosphere competent strains of Trichoderma results in increased development of root/aerial systems, in improved yields and in plant disease control. Other beneficial effects, such as the induction of plant systemic resistance, have also been described. To understand the mechanisms involved we are using different approaches, including the making…