高级植物病理学-分子部分-考试题库

名词解释1.病毒：病毒是一组（一种或一种以上）RNA或DNA核酸模板分子，包被在蛋白或者脂蛋白外壳内，在合适的寄主细胞内，依赖于寄主蛋白合成体系、细胞物质和能量完成其复制，随着核酸的变化而发生变异。

2.类病毒：类病毒是小的环状分子，长度为数百个核苷酸，具有高度的二级结构。

它们不编码任何多肽，可独立于任何相关的病毒而复制。

3.病毒卫星：包括卫星病毒和卫星RNA。

4.卫星RNA：有些RNA 病毒伴随小分子的RNA，它与辅助病毒RNA 无同源性单独不能侵染，要依赖辅助病毒才能侵染和增殖。

这些小分子量RNA即为卫星RNA。

5.卫星病毒：卫星病毒（satellite virus）是一类基因组缺损、需要依赖辅助病毒，基因才能复制和表达，并完成增殖的亚病毒，不单独存在，常伴随着其他病毒一起出现。

6.PAMPs及PAMPs-Trigger Immunity (PTI)：PAMPs是病原相关分子模式，主要包括病原细菌菌体表面的鞭毛、胞外多糖、脂多糖等引起植物防卫反应的物质。

PTI:在病原物与植物接触时，类型识别受体感受到病原物的PAMPs后，植物免疫系统被激活，表达PAMP激发反应性，即为病原物相关分子模式触发免疫（PTI）。

7.Effectors及Effector-Trigger Immunity (ETI)：Effectors是一种病原物在进化过程中产生的可以抑制植物免疫的物质。

ETI是植物经过进化和自然选择，产生了抗病基因，抗病基因产物直接或间接识别特异的效应子，表达专化抗病性，即效应蛋白触发免疫。

8.biotrophic, necrotrophic 及hemibiotrophic pathogens：Biotrophic pathogens活体营养型真菌：直接从活的寄主体内获得养分，并不立即杀伤植物细胞和组织的真菌。

Necrotrophic pathogens死体营养型真菌：病原物先杀死寄主的细胞和组织，然后从死亡的细胞中吸取养分的真菌。

Hemibiotrophic pathogens半活体营养型：有一些寄生物随着生存条件或者所处生活史阶段不同，可以是活体寄生物或死体寄生物的一类真菌。

9.毒素（toxin）：毒素是植物病原真菌和细菌在代谢过程中产生的小分子非酶类化合物，也成为微生物毒素。

10.TALEN技术：是由一种人工改造的限制性内切酶介导的基因组定点修饰技术11.CRISPR-CAS9技术：一种来源于细菌获得性免疫，由RNA指导、cas9蛋白对靶向基因进行修饰的技术。

简答题1.植物病毒由哪些组分组成？请简述植物病毒的核酸类型一般来说病毒由蛋白和核酸两部分组成，有些复杂的病毒还包含病毒编码的酶。

核酸为DNA或者RNA的其中一种。

衣壳蛋白包裹核酸形成病毒粒体。

2.植物病毒病有什么症状特点？如何区分植物病毒病与其它非侵染性病害？①具有相对的稳定性。

在一定环境条件下，某种病毒在同种寄主上症状相似。

②大多对植物的杀死能力小。

主要影响植物生长，使产量、质量下降。

③大多植物病毒为系统性或全株性的表现出系统症状。

④一般地上部症状明显，根部不明显。

⑤病毒的内部症状：病毒在细胞内聚集及形成特殊内含体。

如何区分？1. 发病中心有无2. 在同一株植物上系统感染，不同部位症状不均一3. 有传染性，病害有扩散的过程4.特定的症状，花叶、黄化、矮缩、丛生、环斑、耳突、斑驳、蚀刻等3.以双生病毒为例，论述植物病毒的侵染过程①侵入：⑴从叶片侵入：介体昆虫、机械损伤⑴从根部侵入：介体线虫或者真菌、机械损伤。

②基因组脱壳、表达，复制③病毒粒子的组装④细胞间移动⑤在筛管、韧皮部内的系统运输⑥植株间的扩散。

4.植物病毒有哪些传染或传播方式？①通过机械损伤或者接触传染（TMV、BSTV）②植株间传播，种传或者花粉传播③介体昆虫传播：蚜虫、叶蝉、甲虫、蓟马、水蜡虫、粉虱、螨虫等④土传：通过真菌和线虫5.请简述RNA沉默的基本原理并列举三种病毒编码的RNA沉默抑制子的作用机理双链RNA被Dicer（细胞质内的核酸内切酶）切割成21--24nt的dsRNA，小分子dsRNA 与AGO蛋白结合形成RISC（沉默复合物），RISC切割具有同源序列的片段，被切割后的片段降解无法进行表达从而实现基因沉默。

作用机理：①阻止沉默起始阶段；②阻止RISC复合体；③使组装后的RISC复合体失活；④VSR激活RISC和RITS的下端信号通路；⑤修饰Ago1的动态平衡；⑥抑制植物体内RNA 复制过程；⑦作用于抗病毒通路的多步反应过程；⑧通过与寄主内蛋白等因子互作。

6.请列举2种病毒诱导的基因沉默载体，并简述VIGS载体的优缺点TRV载体、BSMV载体、CLCrV载体VIGS载体的优点：①很快速②可以避免转基因③可用于多种植物功能研究④可同时快速比较不同物种同个基因的差异。

缺点：①效率不是100%的②需要知道靶基因的序列③只能在早期和胚胎发育阶段的表达，不能用于胚胎发育基因的研究。

④表型是暂时的不持久的，可回复。

⑤病毒寄主的专性。

如有些作用于烟草但不能作用于水稻上。

7.马铃薯晚疫病的病原物是什么？阐述该病害造成的影响有哪些？马铃薯晚疫病（Potato Late Blight）由致病疫霉引起，导致马铃薯茎叶死亡和块茎腐烂的一种毁灭性卵菌病害。

在1945年-1946年间导致爱尔兰大饥荒，在几个星期里，当地的马铃薯变得一片腐烂，马铃薯严重减产甚至绝收。

连续几年该病的大流行终于导致了饥馑。

饿死几十万人，150万逃荒到北美洲。

8.气候环境如何影响植物病害发生？请举例说明。

大部分的植物病害都喜爱在湿度高的条件下发生。

不同的植物病原菌有不同的适宜发病的环境条件，比如疫病如马铃薯晚疫病、辣椒番茄疫病在冷凉高湿的环境下易发生，而小麦条锈病在高温高湿的环境下易发生。

举例：黄单胞菌随着台风和飓风的到来而随之爆发。

9.玉米小斑病是由何种病原菌引起？请阐述该病害在1970年代在美国南部发生大流行的原因。

病原菌为玉蜀黍平脐蠕孢。

玉米的繁殖需要去雄或者雄性不育的植株，在20世纪末玉米去雄是一种劳动密集型的被广为接受的遗传学手段。

这一手段在1970年代的美国更是非常流行。

T基因是雄性不育，因此T基因被用来产生雄性不育的杂交玉米，T基因产生一种线粒体蛋白，T型真菌产生一种毒素结合这种蛋白杀死植物。

10.根癌农杆菌导致植物形成肿块的原因是什么？请阐述根癌农杆菌对于现在生物技术发展的贡献。

植物根部被自然或者人为损伤形成伤口，伤口处分泌乙酰丁香酮，乙酰丁香酮可以诱导农杆菌聚集在伤口处，农杆菌中含有Ti质粒，质粒上有一段可以整合到宿主细胞内的T-DNA 片段，该片段上有8个左右的基因最终在植物细胞内表达，指导合成一种非常特殊的化合物冠瘿碱，进而引起转化细胞癌变。

应用：农杆菌通过侵染植物伤口进入细胞后，可将T-DNA插入到植物基因组中。

因此，农杆菌是一种天然的植物遗传转化体系，被誉为“自然界最小的遗传工程师”。

可以通过将目的基因插入到经过改造的T-DNA区，借助农杆菌的感染实现外源基因向植物细胞的转移和整合，然后通过细胞和组织培养技术，得到转基因植物。

农杆菌介导法起初只被用于双子叶植物中，近几年来，农杆菌的介导转化在一些单子叶植物(尤其是水稻)中也得到了广泛应用。

此外，生物技术学家还可以通过发根农杆菌转化，在液体培养基中培养高密度的根，作为一种在转基因植物中获得大量蛋白质的方法。

在双子叶植物被农杆菌侵染后，因根癌农杆菌具有趋化性，即植物的受伤组织会产生一些糖类和酚类物质作为诱导物吸引根癌农杆菌向受伤组织集中，从而使植物形成肿块。

农杆菌中含有Ti质粒，Ti质粒上的T-DNA区可以自主转移到受体细胞并与其基因组发生重组，可以将目的基因和amp抗性基因插入其间。

利用amp抗性来筛选重组子。

利用这种方法大大提高了基因重组的几率同时大大减轻了基因工程中的工作量，所以说根癌农杆菌极大地推动了植物生物学研究和植物生物技术的应用。

11.植物病原真菌的致病策略有哪些？①接触②进入③抵御④生长和繁殖⑤传播扩散12.植物病原真菌致病性变异的分子遗传基础有哪些方式？请简述其中一种方式的原理。

①有性杂交②突变③异核现象④准性生殖⑤病毒侵染导致低致病力准性生殖的原理：准性生殖是指一些营养体为菌丝体的单倍性子囊菌如一些霉菌可以不经过减数分裂，在菌丝体细胞内进行细胞核的融合、染色体的交换和重组，进而产生后代的过程。

准性生殖的发生先形成异核体；异核体内核融合后形成二倍体核；在有丝分裂过程中发生染色体交换和基因重组；单倍体化。

与有性生殖相比，准性生殖为体细胞重组；染色体交换和基因重组是在有丝分裂过程中发生的。

13.请简述植物与病原物互作过程中的zig-zag model。

是一种植物病原菌侵染植物和植物抵抗病原菌侵染过程中表现出的共同进化的一种机制。

首先，病原侵染植物，因其表面的鞭毛、多糖等物质被寄主识别，启动PTI（病原物相关分子模式触发免疫）；病原进化，为镇压植物的防卫反应，产生效应子来侵染寄主植物，植物产生效应子激发的感染症状；随后，植物进化出对抗病原菌效应子的机制，产生可以识别效应子的基因（R基因）来识别病原菌的效应子，即ETI（效应蛋白触发免疫）过程。

14.请简述植物抗病基因（R gene）识别病原菌effector的三种模式。

R基因转录翻译后产生R蛋白。

①直接识别（Direct）：R蛋白直接与效应蛋白结合。

②保卫（Guarg或Decoy）：R蛋白的结合蛋白被效应蛋白修饰以后，与相应的R蛋白结合，然后激活抗性反应。

③引诱（Bait）：效应蛋白和其他蛋白结合形成一个蛋白复合体，蛋白复合体被R蛋白识别。

15.请举例说明通过转基因技术提高植物抗病的成功范例。

转基因番木瓜可以防止番木瓜环斑病毒的发生。

一个编码病毒衣壳蛋白的基因被导入到番木瓜的植株当中，这个植株就会表现出对于病毒的抗性，这也是第一个用于商品化的转基因的水果。

16.请阐述预防或控制植物病害的策略。

1. 病原：消除病原加强进出口检疫，防止病原物的传播；及时消除病残体；选择合适的作物进行轮作；化学药剂进行施药进行病原物的清除；生物防治，利用拮抗微生物等来清除病原物2. 寄主植物：通过基因工程或其它方法提高寄主植物抗病性选育抗病品种；恰当的农业操作可以保护植物免受病原物的侵染3. 环境：通过控制环境条件来使植物增强对病原物的抵抗力加强栽培管理措施，及时灌溉、施肥17.简述柯赫法则如发现一种不熟悉的或新的病害时，就应按柯赫氏法则的四个步骤来完成诊断与鉴定。

诊断是从症状等表型特征来判断其病因，确定病害种类。

(1)在病植物上常伴随有一种病原微生物存在；(2)该微生物可在离体的或人工培养基上分离纯化而得到纯培养；(3)将纯培养接种到相同品种的健株上，出现症状相同的病害；(4)从接种发病的植物上再分离到其纯培养，性状与接种物相同。