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

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。     

植物抗病基因结构、功能及其进化机制研究进展

植物与病原菌在长期的共进化和相互选择的过程中,逐渐形成了组织障碍、非寄主抗性和小种专化抗性等有效的防御机制。小种专化抗性(基因对基因抗性)主要是由植物抗病基因识别相应的病原菌无毒基因并激活植物体内抗病信号进而抵御病原菌的侵染。从目前已克隆的 70 多个抗病基因来看,它们在结构上具有高度保守性,主要包括核苷酸结合位点(NBS),亮氨酸重复结构(LRR), 蛋白激酶结构域(PK), 果蝇蛋白 Toll 和哺乳动物蛋白质白细胞介素 1 受体[interleukin(IL)-1 receptor]类似结构域(TIR), 双螺旋结构(CC)或亮氨酸拉链(LZ)和跨膜结构域(TM)等,其在抗病基因与病原菌无毒(效应)蛋白互作以及植物内部免疫信号传导中起着重要的作用。同时,抗病基因又通过基因复制、遗传重组等进化机制形成多基因家族,为植物抗病的专化性和多样性提供了重要的遗传基础。本文主要讨论了近来已克隆抗病基因的结构特征、功能以及抗病基因进化机制研究的进展。     

植物抗病基因(R)与病原物无毒基因(Avr)相互作用机制的研究进展

PTI和ETI是植物在长期进化过程中形成的两类抵抗病原物的机制。基因对基因假说的抗病方式属于ETI抗性机制的一种,该假说认为具有保守NB-LRR结构域的R蛋白识别病原物非保守的无毒蛋白效应子(Avr),激活防卫反应信号途径,导致过敏性坏死。植物抗病基因(R)与病原菌无毒基因(Avr)产物间的直接或间接相互作用而产生的基因对基因抗性是植物抗病性的重要形式,该文对植物抗病蛋白与无毒蛋白相互作用机制进行了综述。其中,间接相互作用模式是主要方式。     

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．     

植物抗病基因克隆的研究进展

本从抗病基因克隆技术,抗病基因的产物和结构,抗病基因介导的抗病信号传导以及抗病基因进化等方面入手,综述了近几年来植物抗病基因克隆的研究进展,并对转座子标签法和定位克隆法做了较为详细的阐述。     

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.     

植物抗病基因克隆研究进展

随着分子生物学及其相关技术的飞速发展,人们对植物与病原微生物相互作用的分子机制了解得越来越透彻。本文对植物过敏反应和系统获得抗性作了简要概述,并着重讨论了植物抗病基因克隆的进展,涉及到转座子标签技术、定位克隆技术、染色体步行、染色体登陆等方法和策略,归纳了克隆到的植物抗病基因及其产物结构,概述了这些基因产物所共有的特点,并简要介绍了植物抗病基因工程的进展。     

植物抗病信号传导研究的现状和展望

植物抗病信号传导研究的现状和展望王钧（中国科学院上海植物生理研究所,上海２０００３２）关键词植物抗病信号传导,抗病基因植物在抵御病原侵染时发生多种防卫反应。感病时这些反应或不发生,或在强度和速度上比抗病时的防卫反应差。感抗反应的差异,不在防卫基因的有...     

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。     

植物抗病基因克隆的进展

抗病基因是抗病分子生物学和抗病育种的基因,本文介绍了近几年植物抗病基因克隆的进展,抗病基因克隆的新策略以及抗病基因结构特点与抗病机制的研究进展,讨论了抗病基因克隆的应用前景。     

植物抗病毒分子机制的研究进展

植物在进化过程中为微生物提供了丰富的物质环境,微生物的生存依赖于植物的生物合成和产生能量的能力.有近450种植物致病病毒,可导致一系列的疾病.但植物不是被动地面对病毒的攻击,而是进化了精细而有效的防御机制来抵抗、限制或损害病毒的感染.植物抗病基因(R-gene)可以抵抗包括病毒在内的多种病原体.由特定病毒而引发的防御反应是先天固有的,而且研究人员已经鉴定了与这种防御反应相关的细胞学和生理学特性.作为抵抗外来核酸(包括病毒)的重要细胞防御途径,RNA沉默近来获得了显著性的研究进展.在植物中这些途径的协同作用有效地防御了病毒的感染.     

Advances in Research on Genetically Engineered Plants for Metal Resistance

The engineering application of natural hyperaccumulators In removing or inactivating metal pollutants from soil and surface water In field trials mostly presents the insurmountable shortcoming of low efficiency owing to their little biomass and slow growth. Based on further understanding of the molecular mechanism of metal uptake, translocation, and also the separation, identification, and cloning of some related functional genes, this article highlights and summarizes In detail the advances in research on transgenlc techniques, such as Agrobacterlurn tumefaciens-medlated transformation and particle bombardment, in breeding of plants for metal resistance and accumulation, and points out that deepening the development of transgenlc plants Is one of the efficient approaches to improving phytoremedlatlon efficiency of metalcontaminated environments. From the viewpoint of sustainable development, governments should strengthen support to the development of genetic engineering for metal resistance and accumulation In plants.     

玉米抗病虫性的分子标记研究进展

本文评述了近十年来利用分子标记研究玉米抗病虫性的进展。主要论述了抗病虫性基因定位中出现的问题、通过分子标记研究这些基因在基因组中的分布和基因组结构等,提出了玉米抗病虫性基因的标记和定位的发展方向和策略。     

植物RNA沉默机制的研究进展

RNA沉默是真核生物中普遍存在的抵抗病毒复制表达、抑制转座子转座及调控基因表达的监控机制。植物中的RNA沉默(转录水平的基因沉默PTGS)在RdRP的作用、transitive RNAi的双向延伸、沉默效应的系统性传播等方面与动物中有所不同,且植物中的内源性miRNA在数量和种类上也更具多样性。文中就以上方面及RNA沉默在植物中的应用进行了综述。     

小麦赤霉病抗病机制研究进展

小麦赤霉病是一种小麦穗部病害,严重影响小麦的产量和品质。挖掘小麦赤霉病抗性基因,揭示其抗病机制,对于提高小麦赤霉病抗性,推动小麦赤霉病抗性育种进程具有重要的意义。系统阐述了抗赤霉病相关QTL、多组学研究、细胞壁防卫、信号转导、次生代谢物合成、识别应答等小麦赤霉病抗性机制的研究进展,并对未来小麦赤霉病抗性机制的研究方向进行了探讨。希望以此加深研究者对小麦赤霉病抗性机制的了解,为未来小麦抗赤霉病分子机制研究提供理论基础,为小麦抗赤霉病遗传改良提供丰富的基因资源。     

Molecular Basis of Disease Resistance Acquired through Cold Acclimation in Overwintering Plants

Plants require substantial resistance against freezing and pathogens for overwintering. These two traits are acquired through cold acclimation. In contrast to freezing tolerance, molecular basis of disease resistance acquired through cold acclimation is poorly understood. Recent studies have suggested that pathogenesis-related (PR) proteins that are secreted into the apoplast during cold acclimation are responsible for the disease resistance. Interestingly, some of the cold-induced PR proteins display both antifungal and antifreeze activities, suggesting a dual function in protecting plants from overwintering stresses. The signaling pathway for cold-induced disease resistance is currently unknown but can be independent of pathogen-induced defense mechanisms.