植物抗病基因与病原菌无毒基因互作的分子基础

近10年来,大量的植物抗病基因和病原菌无毒基因被克隆,抗病基因和无毒基因的结构、功能及其互作关系的研究也取得重大进展。通过介绍抗病基因与无毒基因互作的两种模式,从抗病基因与病原菌无毒基因互作角度探讨了抗病基因在植物抗病育种和农作物生产中直用的问题,提出抗细菌和真菌单基因转化很难赋予农作物切实抗性。     

植物抗病分子机制研究进展

近十年来,植物抗病分子机制研究取得显著进展.综述了植物抗病基因的克隆及其结构分析、病原菌无毒基因及其相关致病因子的克隆与研究、信号传导相关因子的克隆及其结构分析以及植物-病原菌的相互作用研究,重点介绍了以植物特异抗病基因为介导的诱导防卫作用机制(包括抗病基因编码毒素蛋白,进而抑制病原菌的繁殖;显性基因编码病原菌致病性的靶标物;抗病基因表达产物直接引发抗病反应和基因对基因的抗病作用机制等)的研究进展,以期为植物抗病育种提供有益的信息.     

植物抗病分子机制研究进展

近十年来,植物抗病分子机制研究取得显著进展。综述了植物抗病基因的克隆及其结构分析、病原菌无毒基因及其相关致病因子的克隆与研究、信号传导相关因子的克隆及其结构分析以及植物-病原菌的相互作用研究,重点介绍了以植物特异抗病基因为介导的诱导防卫作用机制(包括抗病基因编码毒素蛋白,进而抑制病原菌的繁殖;显性基因编码病原菌致病性的靶标物;抗病基因表达产物直接引发抗病反应和基因对基因的抗病作用机制等)的研究进展,以期为植物抗病育种提供有益的信息。     

水稻白叶枯病抗性基因的研究与分子育种

由革兰氏阴性菌黄单孢水稻变种（Ｘａｎｔｈｏｍｏｎａｓ ｏｒｙｚａｅ ｐｖ．ｏｒｙｚａｅ,Ｘｏｏ）引起的白叶枯病是世界水稻生产中最严重的细菌性病害。白叶枯病是一种维管束病害,自然条件下,病菌通常由水孔或伤口侵入,沿叶脉产生灰白色病斑。田间常在分蘖期观察到病症,并随植株的生长而发展,至抽穗期达到高峰。水稻遭受白叶枯病后,一般减产２０％－３０％,严重时甚至绝收。白叶枯病最早于１８８４年在日本福岗地区发现     

植物抗病分子机制研究进展

植物抗病机制是目前研究的热点。在长期的进化过程中,植物形成了一系列复杂有效的防御机制来抵御、破坏病原物的侵染。植物抗病基因在植物抗性反应中起着重要的作用,植物一旦监测到病原物马上起始防御反应,并伴随着植物体内一系列细胞和生理生化的变化。近年来,基因沉默作为一个重要的细胞内防御外源核酸的机制,越来越受到科学家重视。综述了植物抗病基因和基因沉默机制在植物抗病反应中的重要作用,并对研究植物抗病机制的前景做了展望。     

籼稻品种地谷抗稻瘟病基因的遗传

籼稻地谷是我国杂效裟育种上重要的稻瘟病抗源之一。利用我国稻区的稻瘟病菌系ＺＢ１３和ＺＢ１５对地谷与感病品种江南香糯的杂效Ｆ１、Ｆ２和Ｂ１Ｆ１群体,以及地谷与感病品种丽江新团黑谷、冈４６Ｂ和８９８７的Ｆ２群体进行接种鉴定,根据抗病性的分离确认地谷对ＺＢ１３和ＺＢ１５的抗性受显性基因控制。利用菌系ＺＢ１３接种地谷和１０个具有已知抗病基因的鉴别品种及其杂交Ｆ１和Ｆ２群体,进一步证明了地谷的抗温性受１对显     

植物抗病基因的克隆与分子育种

植物抗病基因的克隆与分子育种翟文学,朱立煌（中国科学院遗传所植物生物技术实验室）植物抗病常常是由于宿主和病原菌的基本遗传因素的不相容引起。这些遗传因素决定了感染早期落特对病原菌的识别,然后导致植物中一系列生化反应、这些反应组成了名为过敏反应（ＨｐｅｒｓｅｎｓｉｔｉｖｅＲｅｓｐｏｎｓｅＨＲ）的区域防御机构,过敏反应特点是病原菌感染部位附近的植物细胞的快速坏死．     

植物与病原微生物互作分子基础的研究进展

植物在与病原微生物共同进化过程中形成了复杂的免疫防卫体系。植物的先天免疫系统可大致分为两个层面。第一个层面的免疫基于细胞表面的模式识别受体对病原物相关分子模式的识别,该免疫过程被称为病原物相关分子模式触发的免疫(PAMP-triggered immunity,PTI),能帮助植物抵抗大部分病原微生物;第二个层面的免疫起始于细胞内部,主要依靠抗病基因编码的蛋白产物直接或间接识别病原微生物分泌的效应子并且激发防卫反应,来抵抗那些能够利用效应子抑制第一层面免疫的病原微生物,这一过程被称为效应子触发的免疫(Effector-triggered immunity,ETI)。这两个层面的免疫都是基于植物对"自我"及"非我"的识别,依靠MAPK级联等信号网络,将识别结果传递到细胞核内,调控相应基因的表达,做出适当的免疫应答。本文着重阐述了植物与病原微生物互作过程中不同层面的免疫反应所发生主要事件的分子基础及研究进展。     

大气CO_2浓度升高对植物-植食性昆虫的作用机制

大气二氧化碳浓度升高及其伴随的全球变暖引起国内外科学家的极大关注。CO2浓度升高主要通过改变植物的初级和次级代谢产物,影响以之为食的昆虫。本文结合作者近年来的研究成果,着重于以CO2浓度升高为作用因子,以植物和植食性昆虫的相互关系为对象,比较了咀嚼式口器昆虫与刺吸式口器昆虫对大气CO2浓度升高的响应特征,分析了不同取食类型昆虫-植物对大气CO2浓度升高的响应机制。     

Metabolite changes with induction of Cuscuta haustorium and translocation from host plants

Cuscuta is a stem holoparasitic plant without leaves or roots, parasitizing various types of host plants and causing major problems for certain crops. Cuscuta is known as a generalist and, thus, must have unique parasite strategies to cope with different host plants. For elucidating metabolic responses and mechanisms of parasitization, metabolomic approaches using GC/MS were applied. We compared five stages of Cuscuta japonica: early stage seedlings, with far red light (FR) cue, with contact signal, haustorium induced seedlings by both signals and adult plant parasites on host plants. Sugars, amino acids, organic acids, nucleic acids, and polyols were identified from the polar phase fraction. The apical part contained metabolite profiles different from the haustorium induced part or the basal part. Amino acid and some organic acids were up-regulated for haustorium induction but decreased after parasitization. After attachment to different host plants, metabolite profiles of Cuscuta japonica changed dramatically due to the absorption of specific host plant metabolites such as pinitol. Cuscuta seedlings attached to pinitol rich host plants contained more pinitol and showed different profiles from those attached to plants having less or lacking pinitol.     

The interaction between waterlogging and salinity in higher plants: causes,consequences and implications

This paper reviews a range of studies under controlled conditions (glasshouse and growth cabinet) focusing on the effects of the interaction between waterlogging (hypoxia) and salinity on the ion relations, growth and survival of higher plants. The literature shows that in general, waterlogging under saline conditions causes increased Na⁺ and Cl^– concentrations in the shoot, due initially to increased rates of transport. These increased concentrations in the shoots have adverse effects on plant growth and survival. It is argued that the interaction between waterlogging and salinity has major implications for saltland management, and for the selection and breeding of plants adapted to saltland.     

病原菌TAL效应子与寄主靶基因相互识别的分子密码

黄单胞杆菌属TAL效应子类蛋白作为病原菌的毒性因子或无毒因子,能够与寄主靶基因DNA的启动子进行特异性识别,调控寄主的基因表达,引起致病或抗病反应。TAL效应子类蛋白识别靶基因DNA的模式,是2个氨基酸决定1个核苷酸的识别。这种新型的蛋白质-DNA互作方式有可能在基因治疗、植物抗病基因发掘、广谱抗病基因构建等生物医学工程和农业工程方面得到广泛应用。文中综述了TAL效应子类蛋白的发现及功能,TAL效应子与寄主靶基因识别的专一性及分子密码,并对该分子密码当前的应用现状及前景进行了讨论和展望。     

菌根真菌与兰科植物互作的组学研究进展

兰科植物因其具有丰富的物种多样性和重要的社会经济价值,多年来一直是植物学及生态学界的重点研究对象.菌根真菌对兰科植物的种子萌发、营养吸收和种群动态等多个方面都具有十分重要的作用,因而近年来受到越来越多的关注.探究菌根真菌与兰科植物互作的内在机制是目前兰科菌根研究的一大热点领域,同时也为兰科植物野生资源保护和种群恢复提供...     

天然胡萝卜素开发利用状况和设想

近年来,胡萝卜素的药理作用研究日益深入,大量研究表明胡萝卜素是维生素A的重要来源,具有抗氧化、抗癌、抗辐射、增强免疫力等生理和药用价值。不同植物种类之间和品种之间存在显著差异,通过育种途径来提高植物中胡萝卜素的含量是可行的。提出了开发利用高胡萝卜素含量植物——茶树的设想。     

外生菌根真菌的共生互作和宿主选择机制研究进展

外生菌根真菌作为树木的共生伙伴,是森林生态系统重要组成部分,在森林天然更新、植物抗逆性形成、协助植物吸收限制性营养等方面扮演重要角色。真菌和植物跨界共生具有复杂的分子互作过程,在共生的不同阶段有不同的分子互作机制,其调控反馈网络还有许多未知。基因组与转录组研究技术和方法的进步,为一些新的信号分子、效应蛋白以及相关通路的发现提供了可能。真菌与宿主植物之间营养转移调控对共生的影响也逐渐受到关注,营养相关的转运蛋白对共生的建立和维持提供了物质基础。真菌的宿主选择机制是值得重点关注的领域,由于外生菌根真菌的多谱系起源和演化史中存在多次宿主转换事件,真菌演化出多样的应对机制用来区分相容性宿主、不相容性宿主和非宿主。通过对不同真菌与宿主植物的组学研究,宿主选择机制研究取得了一定进展。本文对近十年来国内外的研究报道进行梳理与总结,并对未来在该领域的探索方向做出展望。