病原菌负反馈作用促进物种共存的研究进展

植物病原菌包括真菌、细菌、病毒等,广泛存在于自然界中,可以引起各种植物病害。病原菌对植物的负反馈作用,即植物个体附近的土壤病原菌,可能反过来侵害其自身或同种个体,致死或影响生长植物的现象。植物病原菌对群落中优势种的更新有强烈的抑制作用,从而促进物种的共存。植物病原菌的负反馈作用在植物种群动态和群落演替中起着重要的调控作用。     

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.     

木聚糖酶和木聚糖酶抑制蛋白在植物-病原菌互作中的作用

植物病原菌靠分泌的多种细胞壁水解酶侵染植物组织,由于禾本类植物细胞壁的主要成分是半纤维素,因此认为木聚糖酶是禾本植物病原菌入侵宿主的物质基础,但对植物来说,病原菌木聚糖酶则可能作为激发子诱发植物的抗病防御反应,另外,植物体内也产生可抵抗木聚糖酶作用的蛋白质性质的抑制剂。本丈就病原菌木聚糖酶的这种双重作用和木聚糖酶抑制蛋白在植物防御系统中的作用研究进展作介绍。     

植物病原菌果胶酶的研究进展

植物对抗病原菌侵入的第一道防线通常是多糖和蛋白质组成的细胞壁。大多数植物病原菌都会分泌大量的细胞壁降解酶,破坏屏障及降解植物细胞壁获得生长所需营养,进而完成侵染。果胶酶是植物病原菌侵染寄主分泌的首批细胞壁降解酶之一,数量众多且广泛存在于植物病原真菌、卵菌、细菌,是病原菌重要的致病因子。与之对应,植物细胞壁含有一系列果胶酶的抑制蛋白抵御病原菌入侵。综述了植物病原菌产生的果胶酶种类、作用机制及其与果胶酶抑制蛋白之间关系等方面的研究进展,以期为深入了解植物免疫系统和有效进行植物病害防治提供参考。     

抗病原菌植物基因工程进展

植物病原菌给农林生产带来巨大的损失,植物基因工程在培育抗病原菌植物方面是传统育种技术的补充和发展,短短几年,在抗细菌和抗真菌植物基因工程方面出现了一些全新的成功策略,这些范例都是针对病原菌的生理结构、致病机理及与植物的相互关系。本文概括论述了这些策略的基本思路并对其局限性加以探讨。随着植物病理学、植物分子生物学和病原菌分子生物学的研究进展,新的抗性策略将会出现。     

植物病原菌的激发子受体

植物病原菌激发子的受体是植物受体研究的一个新领域。本文分别从来自植物病原菌的寡糖、糖肽和糖蛋白、多肽和蛋白３类激发子受体的研究现状出发,介绍了植物病原菌激发子受体研究的最新进展,并讨论了寄主植物抗病基因编码产物作为病原菌无毒基因编码产物专化性受体的可能性。     

植物病原菌物学—不能抛弃的形态分类与不能拒绝的分子分析

本期菌物学报“植物病原菌物学专刊”刊登了22篇文章,其中关于菌物种类调查、鉴定及形态描述的文章11篇,关于植物病原菌生理和遗传分化的文章5篇,关于植物病原菌侵染结构和组织学的文章2篇,关于植物病原菌致病基因克隆及功能基因分析的文章4篇。作者作了简要的启发式总结。     

植物病毒载体在植病互作研究中的应用

在植物与病原菌互作的研究中,植物抗性基因和病原菌无毒基因的研究是两个重要的热点。利用植物病毒沉默载体构建的VIGS(Virus Induced Gene Silencing)体系研究植物的防御机制;利用植物病毒表达载体克隆和研究病原菌的无毒基因,将使我们更深刻地理解植物和病原菌互作的分子机理,最终为培育番茄白粉病持久抗性品种打下理论基础。对植物病毒载体的研究进行了综述并就我们承担的课题进行了讨论。     

卷叶黄精对植物病原菌的抗菌活性研究

采用菌丝生长速率法研究了卷叶黄精根提取物对植物病原菌的抗菌活性。结果表明:卷叶黄精对所选10种植物病原菌中的7种呈现不同程度的抗菌活性,而且各萃取物的抑菌菌种各不相同,其中正丁醇萃取物对4种病原菌、乙酸乙酯萃取物对3种病原菌有明显的抑菌活性,水浓缩物仅对1种病原菌有抗菌活性,而石油醚萃取物对供试植物病原菌没有抗菌活性;正丁醇萃取物对苹果褐腐病、玉米大斑病、棉黄萎病病原菌抑制作用较强,EC50分别为261.26、376.03和430.05μg.mL-1;乙酸乙酯萃取物对苹果腐烂病、番茄黑霉病病原菌抑制作用较强,EC50分别为386.00和865.75μg.mL-1,各样品对植物病原菌的毒力随着浓度的增高而增强;卷叶黄精对植物病原菌的抑菌活性随着作用时间的延长,均呈现不同的下降趋势。     

Plant diversity promotes soil fungal pathogen richness under fertilization in an alpine meadow

高寒草甸植物多样性促进了施肥条件下土壤真菌病原体的丰富度 在农业生态系统中,氮添加对植物病原真菌丰富度和相对多度的影响已被基本阐明,然而在自然生态系统中,氮添加如何影响土壤中的植物病原真菌(通过影响植物群落结构或土壤理化指标)仍知之甚少。本研究以青藏高原东部高寒草甸为研究对象,基于7年的氮添加梯度野外实验,使用Miseq平台,针对土壤真菌的ITS1基因进行测序,以评估氮添加对高寒草甸土壤中的植物病原菌丰富度和相对多度的影响,并阐明氮添加通过不同途径(即植物群落结构和土壤理化指标)影响病原菌的潜在机制。基于模型筛选和结构方程模型等统计方法,本研究发现,氮添加通过改变土壤理化指标影响土壤中的植物病原菌相对多度。但是,在排除掉氮添加对土壤中植物病原菌丰富度的影响后,地上植物物种丰富度与土壤中植物病原菌丰富度仍存在显著的正相关性。因此,我们认为高寒草甸土壤中植物病原菌丰富度和相对多度受到不同的机制调控。世界范围内,自然生态系统中氮素输入量的加剧(包括氮沉降和氮肥施用)所引起的植物物种丧失引起了人类的较大关注。除此之外,氮素输入所引起的植物病原菌丰富度和相对多度的变化也值得我们警醒,因为植物病原菌群落结构的改变可能会对生态系统功能和服务产生重要影响。     

一种新的水稻生长抑制物质

植物病原菌所产生的代谢产物不仅直接引起植物病害,有的还能阻碍或促进植物的生长和发育。从水稻恶苗菌中分离出的赤霉素可以促进植物的生长。近代研究发现,引起植物叶枯病的几种病原菌,如水稻白叶枯病、稻瘟病、胡麻叶斑病、玉米小斑病、甘蔗叶枯病、高粱叶斑病等的病原菌都能产生代谢产物,给农业带来危害。     

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。     

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。     

植物挥发性物质与植物抗病防御反应

植物挥发性物质的许多组分具有抗菌活性,这可能是其抵御植物病原菌侵染的化学防卫因素;其中一些组分为防卫基因表达的高效调节子,是病原菌侵染植物过程中,植株自身或相邻植株间传递信息的信号分子.该文就植物挥发性物质的主要类群、生理作用、病原菌侵染和其他因子诱导对其影响及其在植物抗病防御反应中的作用作了介绍.     

植物病原菌效应子的研究进展

病原菌为了成功侵入并在寄主植物中繁殖,会分泌效应子作为入侵武器.不同病原菌的效应子具有一定的共性和异性.开展植物病原菌效应子的系统鉴定,深入揭示效应子对病原菌侵入和在植物发病中的作用以及解析效应子与植物抗病基因的互作,可为研究病原菌的致病机制及其与植物的互作提供重要的研究线索,在植物病理和抗病遗传育种研究中也具有重要理论价值和实践意义.近年来,随着测序技术的不断发展,基因组学和转录组学在植物抗病研究中的应用也日益广泛,其研究结果可为鉴定病原物致病基因、植物抗病基因、阐明病原菌与植物互作的分子机制提供重要信息.本文根据近年来植物包括树木中病原物效应子的研究进展,对效应子的特点、鉴定方法、功能及宿主抗病机理等进行了综述和比较,重点阐述了效应子的鉴定、致病功能及与植物抗病基因的分子互作和调控,并对效应子在植物抗病中的应用及其研究前景进行了展望.     

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.     

植物氮素营养与病害发生关系研究进展

氮素营养不仅影响植物的正常生长发育,还会影响植物的感病性或抗病性。该文主要综述了氮素营养及其代谢对植物病害发展的影响、诱导病原菌侵染的寄主氮营养信号和氮素营养对植物与病原菌互作相关基因表达的影响,尤其是氮素受限(饥饿)对病原菌基因的诱导表达、植物衰老基因和抗病基因的关系、植物衰老过程中防御基因的表达等国际研究的热点领域所取得的成果和进展,并讨论了有待深入研究的问题。     

植物表观遗传修饰与病原菌胁迫应答研究进展

真核生物基因表达受到染色质结构的调控,组蛋白与DNA的共价修饰构成表观遗传标签,并在植物胁迫应答如防御病原菌侵染过程中起重要作用.病原菌侵染可引起基因组整体DNA甲基化模式变化及胁迫应答基因的位点特异性去甲基化,导致植物抗性基因表达上调或下调,并进一步调控植物对病原菌的胁迫应答;组蛋白去乙酰化酶HDAC通过茉莉酸途径增强植物对病原菌的胁迫应答;此外,染色质重塑复合物Swr1复合体通过识别DNA基元和组蛋白乙酰化修饰状态靶向基因启动子,负调控SA敏感基因.该文从DNA甲基化、组蛋白乙酰化、甲基化修饰,染色质重塑等方面着重阐述植物与病原菌互作过程中发生的主要事件的分子基础及其研究进展.     

植物病原细菌hrp基因研究进展

高等植物过敏性反应 (ｈｙｐｅｒｓｅｎｓｉｔｉｖｅｒｅｓｐｏｎｓｅ ;ＨＲ)是植物受到病原细菌侵染 ,发生非亲和性反应时 ,在病原菌入侵点周围植物组织局部快速死亡形成枯斑 ,是植物对病原菌抗性的一种普遍表现形式。ｈｒｐ基因 (ｈｙｐｅｒｓｅｎｓｉｔｉｖｅｒｅａｃｔｉｏｎａｎｄ ｐａｔｈｏｇｅｎｃｉｔｙｇｅｎｅ)是一类决定病原菌对寄主植物致病性和诱导非寄主植物产生过敏性反应的基因。近年来发现和鉴定的ｈｒｐ基因越来越多 ,使得ｈｒｐ基因成为植物病原菌与寄主植物互作研究领域中一个重要内容。1.ｈｒｐ基因的遗传组成ｈｒｐ…