植物抗病信号转导途径

植物抗病信号转导途径的研究一直是植物病理学关注的热点,近年来国内外不少实验室正在大量分离与植物抗病有关的突变体,克隆与抗病调节有关的基因并研究其功能。实验表明,一些植物抗病信号途径中的正、负调节因子及不同信号转导途径之间形成复杂的调控网络。在着重对R基因介导的抗病信号途径、细胞程序化死亡、水杨酸信号途径、茉莉酸和乙烯信号途径和诱导系统抗性途径研究进展加以综述的同时,对各抗病信号途径之间信号交换的复杂性进行了讨论。     

植物WRKY转录因子家族基因抗病相关功能的研究进展

植物基因组中,数目众多的转录因子参与植物的生长发育、物质代谢、响应生物和/或非生物胁迫等多种生物进程.WRKY基因家族是植物重要的转录因子家族,在抗病信号转导途径中起重要调控作用,因而成为分子植物病理研究领域中的热点.本文综述了WRKY转录因子基因在植物抗病反应中的作用和调节机制的最新研究进展,以期为深入研究WRKY基因家族在植物抗病反应中的作用,阐明植物抗病信号转导途径提供帮助.     

赤霉素信号转导与植物的矮化

论述近年来在拟南芥、水稻等模式植物中赤霉素信号转导的研究进展。通过对赤霉素相关突变体的生理研究 ,鉴定出几个介入赤霉素信号转导过程的重要基因 ,并对这些基因的产物进行分析 ,根据相应的蛋白特征结构域 ,推导了它们可能具有的功能。利用双突变体 ,分析了这些基因的上下游关系 ,确定了在植物中 ,GA信号转导的几个途径。在此基础上提出了赤霉素信号转导的基本模式 :阻遏是GA信号转导过程中最基本的方式 ,GA信号通过去除阻遏作用来激活转导途径 ,从而调节GA相关的生长与发育。     

植物耐冷性分子机理的研究进展

近年来对植物耐冷性分子机理的研究不断深入。主要体现在以下4个方面：植物的冷敏感性可以通过调节膜脂的不饱和脂肪酸水平得到调控,调节的途径是通过酰脂去饱和酶和甘油-3-磷酸酰基转移酶的作用;利用转基因技术在植物中超表达抗氧化酶基因,如编码SOD、APX、CAT和GR等的基因,可望提高耐冷性;植物低温逆境信号转导的研究表明,ABA不仅是重要的低温逆境信号,而且可调节冷害下基因的表达,Ca^2 是一个主要的第二信使,蛋白激酶途径也参与了植物冷害的信号转导;低温诱导的蛋白或酶类主要有脱水蛋白和热稳定蛋白。     

植物耐冷性分子机理的研究进展

近年来对植物耐冷性分子机理的研究不断深入。主要体现在以下4个方面：植物的冷敏感性可以通过调节膜脂的不饱和脂肪酸水平得到调控,调节的途径是通过酰脂去饱和酶和甘油-3-磷酸酰基转移酶的作用;利用转基因技术在植物中超表达抗氧化酶基因,如编码SOD、 APX、CAT和GR等的基因,可望提高耐冷性;植物低温逆境信号转导的研究表明,ABA不仅是重要的低温逆境信号,而且可调节冷害下基因的表达,Ca2+是一个主要的第二信使,蛋白激酶途径也参与了植物冷害的信号转导;低温诱导的蛋白或酶类主要有脱水蛋白和热稳定蛋白。     

磷脂酶Dβ在拟南芥低温信号中的转导作用

磷脂酶D(PLD)不仅是植物中一类主要的磷脂水解酶,而且是一类重要的跨膜信号转导酶类.PLD的磷脂降解功能和信号转导功能均影响植物的抗冻性.本研究以PLDβ基因被敲除的拟南芥突变体及其野生型植株为材料,进行低温驯化和冻害胁迫处理,并分析其作用途径.结果表明,PLDβ基因介导低温信号转导作用,参与渗透调节途径中脯氨酸的调控和抗氧化系统中过氧化氢酶(CAT)活性的调控,并且与低温信号激素ABA不在同一条信号转导途径.本研究为探索通过调控PLD的活性提高植物抗冻性提供了新的途径,并为深入揭示植物的抗冻机理以及磷脂信号转导机制提供实验支持.     

植物干旱胁迫信号转导及其调控机制研究进展

干旱是严重限制作物生长及产量的环境因子之一。经过长期的进化,植物形成了一套响应干旱胁迫的信号转导机制,包括对干旱胁迫信号的感知,第二信使的产生,信号转导和信号网络的形成。信号转导的结果是导致相关基因的表达和蛋白的合成,进而引起植物体渗透调节及抗氧化系统的改变,最终使植物适应干旱逆境或增强植物抗旱能力。干旱胁迫通常会促进ROS的积累及其他次级信号分子的产生。MAPK级联途径是真核生物信号转导最为保守的途径,在植物的生长发育及各种胁迫信号的传导中均起着较重要的作用。综述干旱胁迫信号及ROS→MAPK和ROS→Ca2+介导的信号途径,以及信号转导途径的调控机制。     

植物抗病机制及信号转导的研究进展

植物的抗病机制是植物病理学研究的重点。随着分子生物学的不断发展,人们对植物与病原之间的互作机制有了更多的了解。综述了近年来植物抗病分子机制方面的研究进展,同时阐述了钙离子、活性氧、水杨酸、茉莉酸\乙烯、一氧化氮及异源三聚体G蛋白等信号分子介导的信号转导途径在诱导植物防卫反应中的作用,并对今后的研究前景进行了展望。旨为病害防治提供思路。     

蓝光、紫外光的受体及其对CHS表达诱导的研究

植物在进化过程中形成了对环境信号反应的能力,光是植物生长发育中的一个重要的环境信号。综述了蓝光、紫外光的受体及蓝光、紫外光对编码植物类黄酮合成中的一个重要的限速酶——苯基苯乙烯酮合酶基因CHS的诱导作用,并介绍该反应信号转导的可能组分。     

植物一氧化氮信号分子的研究进展

一氧化氮(NO)作为一种重要的信号分子,不仅参与植物的种子休眠和萌发以及根的形态建成等生长发育过程,还参与调节植物细胞的气孔运动以及植物抗逆应答反应。该文结合最新研究成果,总结了植物NO信号调控机理的研究进展,主要包括NO合成途径、信号转导途径及其与其它信号分子之间的交叉反应和对植物抗逆的调控作用等。     

泛素化在植物抗病中的作用

泛素化作为植物体内一种广泛存在的调控细胞反应的机制,参与调控植物抗病反应。本文综述了泛素化系统在植物抗病反应中的功能及作用机制,重点介绍了CRLs型E3泛素连接酶和RING/U-box型E3泛素连接酶如何参与调控植物抗病信号途径,以及病原物通过效应蛋白和毒性因子调控植物抗病性的分子机理,为阐明植物抗病机理和植物病害防治方法提供参考。     

植物细胞壁介导的抗病性及其分子机制

本文简要介绍植物与病原菌在细胞壁层面上的相互作用,并从植物细胞对受侵过程中细胞壁损伤的感知、细胞壁损伤引起植物抗病信号途径的活化、植物细胞壁防卫反应的分子机制等方面重点概述植物细胞壁抗性及其分子机制。     

Activation of the indole-3-acetic acid-amido synthetase GH3-8 suppresses expansin expression and promotes salicylate- and jasmonate-independent basal immunity in rice

New evidence suggests a role for the plant growth hormone auxin in pathogenesis and disease resistance. Bacterial infection induces the accumulation of indole-3-acetic acid (IAA), the major type of auxin, in rice (Oryza sativa). IAA induces the expression of expansins, proteins that loosen the cell wall. Loosening the cell wall is key for plant growth but may also make the plant vulnerable to biotic intruders. Here, we report that rice GH3-8, an auxin-responsive gene functioning in auxin-dependent development, activates disease resistance in a salicylic acid signaling- and jasmonic acid signaling-independent pathway. GH3-8 encodes an IAA-amino synthetase that prevents free IAA accumulation. Overexpression of GH3-8 results in enhanced disease resistance to the rice pathogen Xanthomonas oryzae pv oryzae. This resistance is independent of jasmonic acid and salicylic acid signaling. Overexpression of GH3-8 also causes abnormal plant morphology and retarded growth and development. Both enhanced resistance and abnormal development may be caused by inhibition of the expression of expansins via suppressed auxin signaling.     

SA, JA, ethylene, and disease resistance in plants

Exciting advances have been made during the past year: isolating mutants affecting plant disease resistance, cloning genes involved in the regulation of various defense responses, and characterizing novel defense signaling pathways. Recent studies have demonstrated that jasmonic acid and ethylene are important for the induction of nonspecific disease resistance through signaling pathways that are distinct from the classical systemic acquired resistance response pathway regulated by salicylic acid.     

New insights in plant immunity signaling activation

Plant disease resistance can be triggered by specific recognition of microbial effectors by plant nucleotide binding-leucine rich repeat (NB-LRR) receptors. Over the last few years, many efforts have greatly improved the understanding of effector and NB-LRR function, but have left a lot of questions as to how effector perception activates NB-LRR induction of defense signaling. This review describes exciting new findings showing similarities and differences in function of diverse plant NB-LRR proteins in terms of pathogen recognition and where and how resistance proteins are activated. Localization studies have shown that some NB-LRRs can activate signaling from the cytosol while others act in the nucleus. Also, the structural determination of two NB-LRR signaling domains demonstrated that receptor oligomerization is fundamental for the activation of resistance signaling.     

Auxins in defense strategies

Plant hormones operate in a very complex network where they regulate and control different vital mechanisms. They coordinate growth, development and defense via signaling involving different interactions of molecules. Activation of molecules responsible for regulation of plant immunity is mainly provided by salicylic and jasmonic acid signaling pathways. Similar to the signaling of these defense-associated plant hormones, auxin can also affect resistance to different pathogen groups and disease is manifested indirectly through the effects on growth. The various ways in which auxin regulate growth and plant development and might be closely connected to plant defense, are discussed in this review.     

茉莉酸及其甲酯在植物诱导抗病性中的作用

茉莉酸类物质被认为是植物抗病防卫反应的内源及中间信号分子。本文介绍了茉莉酸及其甲酯在植物抗病性中的作用,从它们在体内激活的代谢途径及相关基因表达探讨有关作用机制以及有可能在农业上应用的前景。     

植物抗病基因及其作用机理

综合近年国内外对植物抗病基因的研究和我们对水稻抗病基因的研究成果,对植物抗病基因进行归纳分类,并就其结构、功能、作用机理和信号传导进行分析和讨论。根据植物抗病基因编码蛋白的保守结构,将植物抗病基因分成NBS-LRR、eLRR-TM、eLRR-TM-pkinase、STK和其他五大类。不同类型的基因在细胞水平上的分布不一样,NBS、激酶和LRR在不同类型的基因之间结构差异也较大,但是它们通过各不相同的作用机理参与细胞对病原体的防御。