植物病原物复合侵染的研究进展

自然条件下,植物可能同时遭受多种病原微生物的侵染,这种侵染现象被称为“复合侵染”。随着分子生物学技术的发展,在植物中不断检测到多种病原共存,这些病原同时或相继进入植物,与寄主植物及其内部的其他微生物产生相互作用,对病害发展和流行造成影响。本文综述了复合侵染的形成条件、病原物与寄主植物互作关系以及复合侵染的后果,以便于更好地理解和预测复合侵染,为植物病害防治提供新的思路。     

微丝骨架调控植物免疫机制的研究进展

植物病害是威胁农业生产的重要因素之一,会造成严重的粮食安全问题以及经济损失.植物对病原微生物的抵抗依赖于自身的先天免疫系统(plant innate immunity),主要包括分子模式触发免疫(pattern-triggered immunity, PTI)和效应因子触发免疫(effector-triggered immunity, ETI)两个层次.研究表明,微丝骨架在植物免疫中扮演重要角色,其通过自身动态重排来应对病原微生物的侵染,破坏宿主微丝会显著降低植物的抗病能力.本文重点介绍了植菌互作过程中的微丝骨架动态、参与调控植物免疫的微丝结合蛋白、调控微丝骨架的上游免疫信号以及微丝骨架动态在植物免疫中的生物学功能等的相关研究,并对微丝调控植物免疫的未来研究方向提出了展望.     

R-Avr基因互作介导的植物抗病性

Ｒ－Ａｖｒ基因互作介导的植物抗病性李汝刚范云六伍宁丰李茂林（中国农业科学院生物技术研究中心,北京１０００８１）植物在整个生长发育周期中面临着种类繁多的病原微生物袭击,但真正能引起植物病害的病原并不多,这表明植物能抵抗大多数病原微生物袭击,表现非亲合性...     

miRNA介导植物-微生物互作中的调控作用及其研究进展北大核心CSCD

微生物与植物之间存在错综复杂的双向交流和串扰,植物与病原微生物互作直接影响寄主植物的生存状况,而植物和益生微生物互作则有利于宿主的生长和健康,共生微生物也会从中受益。不管是病原微生物还是有益微生物进入植物体内,植物miRNA都会迅速做出响应,同时微生物也可以产生miRNA样RNA(miRNA-likeRNA,milRNA)影响植物健康,可见miRNA(或milRNA)是植物与微生物互作过程中迅速响应的重要媒介分子,其内在机制研究近年来取得了许多进展。文中概述了植物-病原微生物、植物-益生微生物互作中miRNA的调控作用,重点阐述了植物miRNA在植物-病原微生物互作过程中对寄主植物抗病性的调控作用和植物-益生微生物互作过程中对宿主植物生长发育及代谢的调控,以及真菌milRNA对寄主植物的跨界调控作用。     

厚积薄发:我国植物-微生物互作研究取得突破

在自然环境中,植物与微生物紧密互作。病原微生物侵染植物,严重制约了农作物的生产,并威胁生态安全;有益的微生物则与植物形成了互惠互利的同盟关系,促进植物的健康生长。近年来,我国科学家在植物-微生物互作领域屡获突破,从整体上取得了长足进步。该文重点介绍了2017年我国科学家在国际顶级学术期刊上发表的4篇研究成果,并对本领域的发展进行了展望。     

根际微生物-植物-病毒-介体昆虫多元互作研究进展

近年来各种农作物病虫害的频发,以及化肥、农药滥用带来的系列农业问题的加剧,迫切需要更加环保可持续的方法实现绿色植物保护。植物病毒导致植物严重病害,素有"植物癌症"之称,因其难于防治,高度依赖化学农药防治介体昆虫。农业生态系统中,作物已有的精密调控机制,维持其与周围各种有害或有益生物进行信息交流并成功在复杂的生境中成长,病害的爆发与控制是植物-病原-昆虫之间的抗性节制-反制的博弈过程。植物在整个生活史中与生境中各种生物发生多种相互作用并彼此联系,这些互作利于或不利于其生长发育及繁殖。探索研究利用植物根际微生物群落(Microbiota),提升植物抗虫传病毒病害能力的多元生物互作机制,有助于更好的保护植物健康,提高生态文明。从介绍植物-根际微生物、植物-病毒、植物-昆虫、植物-病毒-昆虫四个互作的子系统研究现状入手,揭示目前所知的各个分系统互联互通的分子机制,并讨论围绕植物根际微生物组进行多元互作研究的趋势及重要意义,以期对有关植物与周围生物互作做较为全面和系统的介绍,从而为基于多元互作机制寻找绿色、可持续的治理植物虫传病害策略提供参考和启发新思路。     

利用酵母双杂交系统研究植物与病毒蛋白相互作用的进展

在长期进化中,植物形成了抵御病毒等病原微生物侵染的精细防御系统。在病毒侵染、复制和传播过程中,其编码的一些蛋白,如外壳蛋白、运动蛋白、复制酶类等能够与植物基因编码的蛋白发生相互作用。酵母双杂交系统是体外研究蛋白质间相互作用的有利工具,不但可以用于研究已知蛋白质的互作,还可以发现新蛋白,揭示特定蛋白互作网络与作用机制,在植物蛋白与病毒蛋白互作研究中已得到广泛的利用。本文主要综述利用酵母双杂交系统研究植物与病毒蛋白相互作用的国内外进展。     

植物与病原菌互作的蛋白质组学研究进展

深入认识植物与病原菌的识别方式、亲和性或非亲和性的互作模式,对于揭示植物-病原菌互作机制研究具有重要意义.利用蛋白质组学方法研究病原菌侵染植物过程,分析相关的基因和蛋白,有助于从分子水平上探究植物-病原菌相互作用机制.本文概述了植物-病原菌的互作机制,系统介绍了差异蛋白质组学分析方法在植物-病原真菌、植物-病原细菌两类互作系统中的应用,分析了植物与病原菌互作过程中可能涉及的差异表达功能蛋白,并对当前蛋白质组学技术在植物与病原菌互作研究中存在的诸多问题进行了探讨.     

RXLR效应分子抑制植物免疫机制研究进展

植物病原卵菌是一类农业生产上为害巨大的病原物,其分泌大量的RXLR效应分子进入寄主植物细胞并干扰植物免疫系统,以协助病原菌成功侵染。尽管有一小部分RXLR效应分子会被植物识别成为无毒蛋白,但大部分RXLR效应分子则会逃避识别和抑制植物免疫。随着高通量测序和蛋白互作技术的广泛应用,大量RXLR效应分子干扰植物免疫的分子机制已经被揭示。本文综述了RXLR效应分子操纵植物免疫系统的分子策略,探讨了RXLR效应分子与植物免疫互作的研究方向和应用前景。     

主编导读

<正>本期主编导读主题：重要农艺性状功能基因及植物-微生物互作机制、病毒检测及疫苗研究、微生物与环境、多方位及混合式教学模式。重要农艺性状功能基因及植物-微生物互作机制阐明作物重要农艺性状分子控制的机理,以及植物-微生物(包括有益微生物和病原微生物)互作机制,能够为分子改良和设计重要农艺性状奠定理论基础,进而推动我国育种科学的可持续发展。     

冰核活性基因及其作报告基因的应用研究进展

国内外已经克隆了8个冰核活性基因,可用作报告基因,主要应用在植物－微生物互作研究、营养元素利用研究、病原微生物高敏检测和各种用途的细菌细胞表面展示等领域。     

蛋白磷酸化修饰在植物-病原微生物互作中的作用研究进展

蛋白磷酸化修饰是植物细胞信号调控的普遍机制。植物-病原微生物互作过程中, 关键调控蛋白的磷酸化状态影响免疫信号的激活。多种病原微生物通过干扰宿主蛋白的磷酸化状态攻击免疫系统, 以提高致病性。该文对植物免疫调控过程中关键元件的磷酸化修饰及其在免疫信号中的调控作用进行了综述。研究植物-病原菌互作过程中关键蛋白的磷酸化修饰, 有助于深入探讨植物-病原微生物互作的分子机理。该文将为寻找广谱抗病的新途径提供理论依据。     

植物健康:农业生产面临的全球挑战

正在自然环境中,植物与微生物及昆虫等其它生物紧密互作。病毒、细菌、真菌等病原微生物以及昆虫危害造成植物病虫害,严重制约农业生产;有益微生物则与植物和谐共存,促进植物生长。例如,水稻作为世界上最重要的粮食作物之一,在其生产过程中可能会遭受各种真菌(如稻瘟菌、纹枯菌、稻曲病菌)、细菌(如白叶枯、细条病菌)、病毒(如条纹叶枯、黑条矮缩)及稻飞虱等昆虫的危害,这些均是造成产量损失的最直接因素。一旦发生病虫害,农民只得喷洒大量农药,而这严重威胁到生态和食品的安全。     

植物与病原菌互作的分子机制研究进展

植物的先天免疫主要包括模式识别受体对保守的微生物病原相关分子模式的识别和抗病蛋白对效应蛋白的识别。植物与病原体互作过程中存在广泛的信号交流,信号分子在植物与病原体的互作攻防中发挥了重要的调控作用,决定了二者的竞争关系。当前,大量植物与病原体互作中的信号分子被定位和克隆,其作用方式被揭示。本文总结了这些信号分子及其在植物免疫过程中的作用机制,主要包括植物细胞表面的模式识别受体分子对病原相关分子模式的识别与应答,植物抗病蛋白对病原体效应蛋白的识别与应答,以及免疫反应下游相关信号分子及其在植物抗病中的作用。此外,本文对未来相关研究提出了展望。     

获得性植物病害抗性的分子机理

获得性植物病害抗性的分子机理吴中华马自兰（安徽省生物工程中心实验室,合肥２３００３１）自然条件下,植物与各种潜在的病原微生物有着广泛和经常的接触。从这个角度来看,植物病害的发生频率是很低的。这是因为在大多数情况下,微生物致病能力的缺乏和植物有效的抵御...     

植物病原茵产生的降解酶及其作用

综述了植物病原微生物产生的降解酶的种类、作用方式、在致病中的地位及研究进展,阐明了细胞壁降解酶的双重作用即作为病原物侵染的致病因子及作为植物防卫反应的激发子,为寄主一病原物分子互作提供一定的参考.     

植物系统获得的抗病性和信号传导

植物在长期的进化过程中,需要不断地抵抗病原微生物的侵害。在这种长期相互影响的共进化过程中,植物逐渐形成一系列复杂而行之有效的保护机制来抵御病原微生物的侵染。在植物抵御病原微生物侵染的过程中,宿主植物的抗病基因（R）产物与病原微生物无毒基因（Avr）产物的...     

人和动物条件致病菌环境菌株侵染植物的研究进展北大核心CSCD

越来越多的研究表明某些在环境中普遍存在的人与动物的病原微生物能够跨界侵染不同生物界的寄主。本文就Serratia marcescens,Enterobacter cloacae,Pseudomonas aeuriginosa,Klebsiella pneumoniae等动物条件病原细菌环境菌株跨界侵染植物的研究现状进行了综述。这些病原菌在自然界中普遍存在,能够利用与感染人类相同或不同的侵染策略跨界侵染植物,以拓宽其寄主范围。其中,肺炎克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae)能在自然条件下引起玉米发生顶腐病,揭示了环境中的某些植物可作为各种病原细菌的天然储存库,在条件合适的情况下可能会感染人类和动物,以及在食品生产中的潜在危害。对这些跨界病原菌的研究,在人、动物和植物流行病学上具有非常重要意义,也为环境科学提出了新的研究热点。     

植物招募防御微生物与植物保护

植物根部微生物被称为植物的第二基因组,在植物保护中起到重要的作用.植物整合环境和生物互作信号,调控代谢物的合成与分泌,从而影响根部微生物群落结构.当病原微生物或昆虫侵袭植物时,植物能招募有益微生物协助植物防御.本文对病虫害侵袭植物,根对有益微生物的招募机制及招募微生物参与植物防御的机制进行了综述,并展望了未来的研究方向和热点.     

植物病原菌产生的降解酶及其作用

综述了植物病原微生物产生的降解酶的种类、作用方式、在致病中的地位及研究进展,阐明了细胞壁降解酶的双重作用：即作为病原物侵染的致病因子及作为植物防卫反应的激发子,为寄主一病原物分子互作提供一定的参考。