寡聚糖素诱导植物抗病性反应研究进展

阐述了寡聚糖素作为诱导植物抗病性反应的重要信息分子,它们的来源、活体生成机制及可能的信息传递机理。评述了结构与诱导活性的相关性以及将寡聚糖素推广应用于植物病害防治的可能性。提出了进一步研究所存在的问题及可能解决的途径。     

寡聚糖素诱导植物抗病性反应研究进展

阐述了寡聚糖素作为诱导植物抗病性反应的重要信息分子,它们的来源、活体生成机制及可能的信息传递机理。评述了结构与诱导活性的相关性以及将寡聚糖素推广应用于植物病害防治的可能性。提出了进一步研究所存在的问题及可能解决的途径。     

激发子与植物抗病信号转导

着重对激发子在植物抗病信号转导中的作用,包括激发子的类型、激发子结合蛋白的存在与防御反应信号转导的药理学研究,以及抗病基因与激发子受体的关系等方面做了介绍。     

植物抗病的信号转导途径

植物在遭受不同病原菌入侵时会表现出不同的反应,若病原菌具有逃避寄主的识别并破坏寄主防御系统的能力则表现感病;若植物能及时识别病原菌并激活自身的防御体系,将表现出抗病性,而特异性的抗病性常常伴有过敏反应的产生。那么植物对病原菌的最初识别,识别后的信号转导以及抗病性过程究竟是怎样的呢？本文将对这一问题进行概述。     

激发子诱导植物抗性的作用机制

激发子是能诱导植物任何防卫反应的分子,在原生质膜上存在着其特异高度亲合的蛋白质受体,激发子通过信号识别,信号转导和防卫基因表达调控三个环节诱导植物产生抗病性。     

寡聚糖诱导悬浮培养南方红豆衫细胞的凋亡

在真菌（Fusarium oxysporum f.vasinfectum(Atkinson)Snyder et Hansen）寡聚糖诱导悬浮培养南方红豆衫（Taxus chinensis(Pilger)Rehd.var.mairei(Lemee et Levl.）Cheng et L.K.Fu）细胞生产紫杉醇的体系中发现细胞出现凋亡，次生代谢增强，电镜观察到细胞核质和原生质出现凝集现象，液泡内出现大量的高电子致密林。核DNA器发达，但紫杉醇合成速率很低，加入寡聚糖后，细胞防御系统开启，细胞生长停止，次生代谢物酚类物质大量积累且次生壁加厚，多酚氧化酶活性迅速提高，苯丙烷类代谢途径的关键酶苯丙氨酸解氨酶的活性在1h后急速提高，目的产物紫杉醇在诱导后72h达到峰值，比对照组提高了6倍，且细胞凋亡的出现与紫杉醇合成的峰值具有时间上的一致性。     

寡糖诱导植物抗病性研究进展

寡糖在植物中可作为早期信息分子,激活植物防御系统,诱导植物产生抗病性。综述近年来对寡糖激发子受体、信号转导、基因表达等方面的研究进展。     

寡聚糖诱导悬浮培养南方红豆杉细胞的凋亡

在真菌(Fusarium oxysporum f.vasinfectum (Atkinson) Snyder et Hansen)寡聚糖诱导悬浮培养南方红豆杉(Taxus chinensis (Pilger) Rehd.var.mairei (Lemee et Lévl.) Cheng et L.K.Fu)细胞生产紫杉醇的体系中发现细胞出现凋亡,次生代谢增强.电镜观察到细胞核质和原生质出现凝集现象,液泡内出现大量的高电子致密体.核DNA经琼脂糖凝胶电泳,呈200 bp的整数倍的梯状条带(ladders);而对照组细胞核DNA完整,呈大片段,细胞完整,细胞器发达,但紫杉醇合成速率很低.加入寡聚糖后,细胞防御系统开启,细胞生长停止,次生代谢物酚类物质大量积累且次生壁加厚,多酚氧化酶活性迅速提高,苯丙烷类代谢途径的关键酶苯丙氨酸解氨酶的活性在1 h后急速提高,目的产物紫杉醇在诱导后72 h达到峰值,比对照组提高了6倍,且细胞凋亡的出现与紫杉醇合成的峰值具有时间上的一致性.     

寡糖激发子对植物防卫反应的诱导

现已发现的生物激发子中除少数是蛋白质或多肽外 ,大多是糖蛋白和寡糖分子。文章对寡糖激发子的种类、信号转导及其对植物防卫反应基因表达调控过程等方面进行了评述     

虫害诱导的植物挥发物代谢调控机制研究进展

长期受自然界的非生物/生物侵害,植物逐步形成了复杂的防御机制,为防御植食性昆虫的为害,植物释放虫害诱导产生的挥发性化合物(herbivore-induced plant volatiles,HIPVs)。HIPVs是植物-植食性昆虫-天敌三级营养关系之间协同进化的结果。HIPVs的化学组分因植物、植食性昆虫种类的不同而有差异。生态系统中,HIPVs可在植物与节肢动物、植物与微生物、虫害植物与邻近的健康植物、或同一植株的受害和未受害部位间起作用,介导防御性反应。HIPVs作为寄主定位信号,在吸引捕食性、寄生性天敌过程中起着重要作用。HIPVs还可以作为植物间信息交流的工具,启动植株的防御反应而增强抗虫性。不论从生态学还是经济学角度来看,HIPVs对于农林生态系中害虫综合治理策略的完善具有重要意义。前期的研究在虫害诱导植物防御的化学生态学方面奠定了良好基础,目前更多的研究转向阐述虫害诱导植物抗性的分子机制。为了深入了解HIPVs的代谢调控机制,主要从以下几个方面进行了综述。因为植食性昆虫取食造成的植物损伤是与昆虫口腔分泌物共同作用的结果,所以首先阐述口腔分泌物在防御反应中的作用。挥发物诱导素volicitin和β-葡萄糖苷酶作为口腔分泌物的组分,是产生HIPVs的激发子,通过调节伤信号诱发HIPVs的释放。接着阐述了信号转导途径对HIPVs释放的调节作用,并讨论了不同信号途径之间的交互作用。就HIPVs的代谢过程而言,其过程受信号转导途径(包括茉莉酸、水杨酸、乙烯、过氧化氢信号途径)的调控,其中茉莉酸信号途径是诱发HIPVs释放的重要途径。基于前人的研究,综述了HIPVs的主要代谢过程及其过程中关键酶类的调控作用。文中的HIPVs主要包括萜烯类化合物、绿叶挥发物和莽草酸途径产生的芳香族化合物,如水杨酸甲酯和吲哚等。作为化学信号分子,这些化合物中的一部分还能激活邻近植物防御基因的表达。萜烯合酶是各种萜烯类化合物合成的关键酶类,脂氧合酶、过氧化氢裂解酶也是绿叶挥发物代谢途径中的研究热点,而苯丙氨酸裂解酶和水杨酸羧基甲基转移酶分别是合成水杨酸及其衍生物水杨酸甲酯的关键酶类。这些酶类的基因在转录水平上调控着HIPVs代谢途径。最后展望了HIPVs的研究前景。     

Determination of Monosaccharides,Disaccharides, and Oligosaccharides in the Same Plant Sample by High-Performance Liquid Chromatography

A method for determining low-molecular carbohydrates based on the use of HPLC with refractometric detection was modified. In contrast to previous methods, the determination of the qualitative and quantitative composition of sugars in plant extracts was performed without their preliminary separation into monosaccharides, disaccharides, and oligosaccharides. The exclusion of an additional separation stage made it possible to reduce twofold the time of analysis of a single sample, to save expensive materials necessary for carbohydrate HPLC, and to increase the useful life of the analytical column.     

壳寡糖抑制脂多糖诱导的PIECs表达IL-8和VCAM-1作用的初步研究

目的：观察壳寡糖对脂多糖（LPS）诱导的猪髋动脉内皮细胞（PIECs）炎症损伤的影响以及潜在的分子机制。方法：以脂多糖（1g／mE）＊《激PIECs细胞,建立炎症损伤模型,以RT—PCR和Westernblot的方法观察壳寡糖（COS）预保护PIECs细胞24h,对白介素－8（IL－8）和血管细胞粘附分子．1（VCAM－1）表达水平的影响,以及对JNK信号蛋白磷酸化和c-Fos转录因子表达的影响。结果：壳寡糖可抑制脂多糖刺激的PIECs表达IL－8和VCAM－1,并抑制JNK信号通路的磷酸化和转录因子c-Fos的表达。结论：壳寡糖对脂多糖刺激的PIECs细胞中IL－8和VCAM—1表达的抑制作用是通过抑制上游的JNK信号通路磷酸化和转录因子c-Fos的表达实现的,从而缓解脂多糖对细胞造成的炎症损伤。     

Oligosaccharides that induce proteinase inhibitor activity in tomato plants cause depolarization of tomato leaf cells

Abstract. Two size ranges of oligosaccharide elicitors of pectic origin have been investigated for their effects on tomato plants. Both size ranges, with degrees of polymerization of 1–7 and 10–20 respectively, induced the accumulation of proteinase inhibitor (PI) activity in excised plants, and also induced changes in membrane potential of leaf mesophyll cells. The depolarizations were substantial, rapid, and reversible on removal of the elicitors. The effects are discussed in the context of early events in the signal transduction pathway linking oligosaccharides to changes in PI gene expression.     

植物抗病反应的信号传导网络

植物由抗病基因介导的防卫过程存在一系列生理生化和分子生物学反应,这些反应从病原菌侵染点开始的超敏反应(HR)并延伸到远处组织的系统抗性或获得性抗性(SAR),受制于一种信号传导网络的调控。这个信号系统由抗病蛋白和病原菌非毒性蛋白在一种配体-受体的互作模式下激发,并由信号分子H2O2,NO和系统信号分子SA,JA和乙烯和通过关键调控基因传递和放大,最终诱导一系列防卫反应基因的表达和代谢的变化而产生抗性。植物防卫信号的产生有类似于动物免疫系统因子的介导,并可由非寄主病原菌或诱导子诱发。这些信号途径所产生的广谱抗性为植物抗病基因工程的应用奠定了基础。     

Plasma Membrane-Bound Mechanisms of Signal Transduction in the Control of Plant Dormancy and Resistance

Data on membrane-bound biochemical mechanisms of control of plant dormancy and resistance to phytopathogens are discussed. Phytohormones are involved in the control of plant dormancy by the modification of activity of membrane-bound enzymes and ion channels. Similar constituents of the plasma membrane are influenced by fungal extracellular metabolites. Proposed interconnections between plasmalemma-bound signaling mechanisms responsible for plant resistance to infection and dormancy regulation are illustrated by a scheme.     

Induction of Reactive Oxygen Species and Phytoalexins in Onion (Allium cepa) Cell Culture by Biotic Elicitors Derived from the Fungus Botrytis cinerea

Metabolites of a phytopathogenic fungus Botrytis cinerea Pers. were analyzed for the presence of biotic elicitors. Three groups of elicitors competent in inducing defense responses inAllium cepa cells were identified and partly purified. The recognition of the elicitor signal in onion cells was shown to elevate the concentration of reactive oxygen species (ROS), namely, superoxide anion-radical (O₂^{\overset{-}.}) and hydrogen peroxide (₂₂). The intensity of ROS release depended on chemical identity of elicitor and its concentration. The most active ROS production in onion cells was induced by a protein fraction isolated from the medium for fungus culturing. The carbohydrate elicitors extracted from the fungus cytoplasm and cell walls of mycelia were much less effective. The dynamics of ROS generation comprised two stages. The first stage represented fast and low-amplitude changes that peaked in 15 min after the elicitor treatment. The second stage was more durable and extensive; it occurred in 1.5–6 h after the treatment.     

昆虫取食诱导的植物防御反应

植物被昆虫取食后可产生直接防御或间接防御。直接防御通过增加有毒的次生代谢产物或防御蛋白对昆虫生理代谢产生不利的影响,但对植物的消耗较大。间接防御通过释放挥发性化合物吸引天敌昆虫,并以此控制植食性昆虫。特异性的昆虫激发子(insect specific elicitors)能够诱导挥发性化合物的释放。多种信号途径参与昆虫取食诱导的植物防御反应,它们之间的相互作用协同或拮抗。了解昆虫取食诱导的植物防御反应,对于害虫综合治理策略的完善具有重要的意义。     

植食性昆虫唾液效应子和激发子的研究进展

植食性昆虫与寄主植物通过协同进化形成了复杂的防御和反防御机制.本文系统综述了昆虫唾液效应子和激发子在植物与昆虫互作中的作用及机理.昆虫取食中释放的唾液激发子被植物识别而激活植物早期免疫反应,昆虫也能从口腔分泌效应子到植物体内抑制免疫;抗性植物则利用抗性(R)蛋白识别昆虫无毒效应子,启动效应子诱导的免疫反应,而昆虫又进化...