转几丁质酶基因防植物病害研究:进展、问题与展望

综合评述了近几年转几丁质酶基因防植物病害研究中的发现与进展：（１）至少３１种病原真菌（含变种和专化型）可诱导植物几丁质酶,（２）据称已提纯的植物几丁质酶对立枯丝核菌等真菌呈现了体外抑菌活性;（３）一些生防细菌的防病作用依赖于其几丁质酶基因的存在;（４）数种植物几丁质酶基因和一种细菌几丁质酶基因已被转入水稻、烟草、番茄等植物,一些转基因株系抗病性显著增强;（５）粘质沙雷氏菌的一种几丁质酶基因已被转入荧光假单胞菌和根瘤菌中,转基因细菌对立枯丝核菌有显著抑制作用。就几丁质酶抑菌谱、转基因的策略和研究中存在的疑点进行了分析讨论。建议今后的研究方向应集中在以下几方面：（１）加速转几丁质酶基因或几丁质酶基因与其它基因组合的植物实用化;（２）进一步研究不同基因组合的增效作用及增效机理;（３）查明个别几丁质酶基因的抑菌谱及选择性抑菌机制;（４）转几丁质酶基因或与其它基因的组合于植物内生细菌。     

细菌几丁质酶研究进展

真菌病害是影响作物产量的重要原因 ,而几丁质酶能有效抑制其生长、水解其细胞壁。对研究较多的细菌几丁质酶及几丁质酶基因的分子生物学研究进展进行了综述 ,并对细菌几丁质酶基因利用存在的问题进行了探讨。     

含几丁质酶基因的双价防卫基因在植物抗逆基因工程中的应用

几丁质酶是一类以几丁质为底物的水解酶,是目前为止研究得最为深入的一类病程相关蛋白(PRP/PRs),在植物抗逆基因工程中有广泛应用。研究表明,将几丁质酶基因与同它起协同作用的其它PRs基因一起转入植物,会获得比转单一几丁质酶基因更为理想的抗逆效果。综述了近年来含几丁质酶的双价防卫基因在植物抗逆基因工程中的应用研究进展。     

昆虫几丁质酶基因的分子特性概述

昆虫几丁质酶是分解昆虫体壁和中肠围食膜几丁质的重要酶类。已从烟草天蛾、家蚕等多种昆虫中分离到几丁质酶的cDNA和DNA序列。昆虫几丁质酶基因有着相似的分子特性,这些特性可为构建杀虫工程菌及转几丁质酶基因植物奠定基础。作者结合自己在该领域的工作,着重就昆虫几丁质酶基因结构特点,基因的拷贝数,基因在体内的时空表达以及异源表达及活性测定等多个方面的研究方法和研究进展进行了较为全面地介绍。     

环状芽孢杆菌几丁质酶基因序列分析、表达和生物活性测定

真菌病害一直是影响作物的主要病害之一 ,每年造成巨大经济损失。几丁质酶可水解许多病原真菌细胞壁所含有的主要成分—几丁质 ,是研究得最多的抗真菌蛋白质。许多几丁质酶基因已从微生物中克隆到 ,芽孢杆菌是一类重要的几丁质酶产生菌。环状芽孢杆菌可产生并分泌多种多糖降解酶类 ,包括几丁质酶、β 1 ,3 葡聚糖酶、β 1 ,6葡聚糖酶和半纤维素酶[1] 。Ｗａｔａｎａｂｅ克隆了环状芽孢杆菌ＷＬ 1 2菌株的几丁质酶基因ｃｈｉＡ和ｃｈｉＤ ,对该几丁质酶基因的结构和功能进行了深入研究[2～ 4 ] 。我国的陈三凤克隆了黄杆菌的几丁质酶基因 ,…     

转几丁质酶基因防植物病害研究：进展,问题与展望

综合评述了近几年转几丁质酶基因防植物研究中的发现与进展：（１）至少３１种病原真菌可诱导植物几丁质酶（２）据称已提纯的植物几丁质酶对立枯丝核菌等真菌呈现了体外抑菌活;     

几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶基因研究进展

几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶是重要的水解酶,实践证明,转几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶基因植物能比较有效地抵抗真菌侵染。本综述了几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶结构分类、抗真菌机理．及其近年来在抗黄曲霉病研究中的应嗣研究,并对今后的研究及应用进行了预测。     

转基因抗虫烟草研究进展

烟草为模式植物,也是外源杀虫基因最早转化成功的植物。文章从转Bt内毒素基因,植物凝集素GNA,Plec,AHA基因,蛋白酶抑制剂PIⅠ,PIⅡ,MTI,SKTI基因,昆虫特异性神经毒素基因,几丁质酶基因,畸形细胞分泌蛋白基因以及双抗虫基因等方面综述了转基因抗虫烟草的抗虫性、转基因抗虫烟草的经济性状等,展望了转基因抗虫烟草的研究和应用前景,以期对烟草害虫的治理尤其是对其他转基因抗虫作物的培育和研究有借鉴作用。     

植物几丁质酶的基因工程与分子生物学研究进展

植物几丁质酶具有广泛的生理活性,尤其在植物的抗病性方面具有重要作用,因而植物几丁喷酶基因工程或为目前抗真菌基因工程研究的热点。本介绍了植物几丁质酶基因结构的研究进展,综述了植物几丁质酶基因工程和微生物产几丁质酶转入植物的基因工程研究成果,概述了植物几丁质酶分子比较和分子进化研究,并展望了植物几丁质酶基因工程的应用前景。     

几丁质酶及其在抗真菌病基因工程中的应用

真菌病是作物减产的主要原因之一。而植物界大量存在具有离体抑制真菌生长增殖能力的蛋白质,相应基因在转基因植株中表达,可使这些植物产生抗真菌能力。几丁质酶就是其中之一,它能催化几丁质水解,从而抑制真菌的生长增殖。随着对其作用机理、生化特性、表达调控的深入研究,几丁质酶基因转化植株显示出很高的抗真菌能力,正日益成为植物真菌病防治的新途径。围绕几丁质酶在抗真菌病基因工程中的应用,本文对几丁质酶的活性底物,     

植物几丁质酶及其在抗真菌病害中的应用

植物几丁质酶的研究是抗真菌基因工程的热点之一。几丁质酶能够水解真菌细胞壁的主要成分几丁质,在植物抗真菌病害反应中发挥重要的作用。介绍了几丁质酶的基本生物学特性、基因的诱导表达,并对植物几丁质酶基因在抗真菌病害基因工程中的应用进行了阐述。     

植物几丁质酶的结构与功能、分类及进化

近年来对几丁质酶的研究越来越深入,资料也愈来愈多,有的植物几丁质酶除具有几丁质酶活性,还具有其它的活性,典型的几丁质酶由－N－端信号区,催化区和C－端延伸区组成,有的还有几丁质结合域,各项能域具有各自的功能,对植物几丁质酶的分类已经过多次改进,目前公认的分成4组9个亚组,有证据表明植物几丁质酶在进化过程中有遗传转座现象,但具有进化过程还有待进一步确证,对几丁质酶与其它一些蛋白的关系的了解有助于理解几丁质酶的起源和进化,由于几丁质酶具有独特的抗真菌特性,因而几丁质酶基因成为目前抗真菌基因工程研究的热之一。     

植物几丁质酶的结构与功能、分类及进化

近年来对几丁质酶的研究越来越深入,资料也愈来愈多。有的植物几丁质酶除具有几丁质酶活性,还具有其它的活性。典型的几丁质酶由N_端信号区、催化区和C_端延伸区组成,有的还有几丁质结合域。各功能域具有各自的功能。对植物几丁质酶的分类已经过多次改进,目前公认的是分成4组9个亚组。有证据表明植物几丁质酶在进化过程中有遗传转座现象,但具体进化过程还有待进一步确证。对几丁质酶与其它一些蛋白的关系的了解有助于理解几丁质酶的起源和进化。由于几丁质酶具有独特的抗真菌特性,因而几丁质酶基因成为目前抗真菌基因工程研究的热点之一。     

几丁质酶及其在抗植物真菌病害中的作用

几丁质酶 (ChitinaseEc .3.2 .1 4 )广泛存在于植物、动物及微生物细胞和组织中 ,参与多种生理过程。几丁质是构成大多数真菌细胞壁的主要成分。研究发现许多微生物都可以产生几丁质酶。几丁质酶的生物活性可显著抵抗植物真菌病害。对几丁质酶的研究历史和现状进行了综合论述 ,并对几丁质酶及其抗病性、几丁质酶在植物病害生物防治和抗病基因工程中的应用前景进行了展望。     

微生物组学对植物病害微生物防治研究的启示

植物病害的微生物防治研究主要集中在植物、病原菌和生防菌三者的互作关系上,相对忽视了植物微生物组/群的作用。越来越多的研究表明,植物内生微生物、根围土壤微生物和叶围微生物均不同程度地参与了植物防病的机制。为了更好地了解相关进展,本文选择部分代表性研究,详述了植物微生物组/群的构成,并结合案例介绍了植物微生物组/群对寄主植物的防/致病作用、对植物病原菌致病性的影响,以及施用生防菌对植物微生物组/群的影响。微生物组学的发展为生防机制领域提出了新的研究思路,有利于发现更加科学的防治手段。     

生防菌诱导植物系统抗性及其生化和细胞学机制

生防菌通常可利用竞争、抗生、寄生和交叉保护等直接的拮抗机制抑制植物病害;同时某些生防菌还能促进植物生长,诱导植物对真菌、细菌和病毒引起的病害乃至对线虫和昆虫为害的抗性,称为诱导系统抗性(ISR).ISR具有非特异性、广谱性和系统性,其在表型上与病原菌侵染激发的系统获得抗性(SAR)相似,具有同样的效率;但在寄主植物上不发生过敏性坏死反应(HR),无可见症状,为发展和改善更加安全而环境友好的植物保护策略开辟了新的思路.本文总结了生防真菌和细菌诱导系统抗性及其激发子和信号转导途径等方面的研究进展,重点阐述了寄主防御反应的生化和细胞学机制,并对ISR在植物病害生物防治中的应用前景进行了展望.     

Purification and characterization of a serine protease and chitinases from Paecilomyces lilacinus and detection of chitinase activity on 2D gels

The filamentous fungus Paecilomyces lilacinus is currently developed as a biocontrol agent against plant parasitic nematodes. Nematode eggs and cuticles are the infection sites for biocontrol agents that penetrate by the production of lytic enzymes. P. lilacinus was cultured in liquid media and proteases and chitinases were induced by the introduction of egg yolk and chitin, respectively. A serine protease was purified from a culture medium using Sepharose-bacitracin affinity column. The protease occurred in three forms, two of which were C-terminally truncated. Chitinase activity was also observed in the culture supernatant, and after separation by isoelectric focusing six proteins were detected that showed activity. Chitinase activity was further confirmed on non-denaturing one-dimensional (1D) and two-dimensional (2D) gels using a sandwich assay with glycol chitin as a substrate. Two of the proteins had similarities with endochitinases as shown by their N-terminal amino acid sequences.     

Hrp?mutant bacteria as biocontrol agents: Toward a sustainable approach in the fight against plant pathogenic bacteria

Sustainable agriculture necessitates development of environmentally safe methods to protect plants against pathogens. Among these methods, application of biocontrol agents has been efficiently used to minimize disease development. Here we review current understanding of mechanisms involved in biocontrol of the main Gram-phytopathogenic bacteria-induced diseases by plant inoculation with strains mutated in hrp (hypersensitive response and pathogenicity) genes. These mutants are able to penetrate plant tissues and to stimulate basal resistance of plants. Novel protection mechanisms involving the phytohormone abscisic acid appear to play key roles in the biocontrol of wilt disease induced by Ralstonia solanacearum in Arabidopsis thaliana. Fully understanding these mechanisms and extending the studies to other pathosystems are still required to evaluate their importance in disease protection.     

芽孢杆菌SK007的分类鉴定及其拮抗植物病原菌的功能分析

【背景】农业生产中,发掘和利用具有生防功能的微生物资源是保障粮食安全和提高作物产量的重要举措。【目的】明确土壤中芽孢杆菌SK007的分类地位,验证其对多种植物病原菌的拮抗作用,挖掘潜在的生防功能。【方法】通过16SrRNA基因和基因组分析方法确定分离菌株SK007的分类地位;采用平板对峙法研究该菌株对番茄灰霉病菌、白菜黑斑病菌、烟草赤星病菌、小麦赤霉病菌、马铃薯干腐病菌等植物病原菌的拮抗作用;采用AntiSMASH分析和预测菌株SK007的抗生素相关基因。【结果】基于16SrRNA基因、全基因组序列、平均核苷酸一致性和DNA同源性分析,结果表明菌株SK007属于Bacillus velezensis,并且具有产生脂肽类抗生素和聚酮类抗生素的基因,对多种植物病原真菌有较强的抗性。此外,菌株SK007基因组中抗生素基因簇数目较多,丰富度高。【结论】芽孢杆菌SK007在拮抗植物病原菌方面有许多优良性状,具有促进作物抗病和增产的潜力。