分子植物病理学的研究热点与发展趋势
分子植物病理学的研究热点与发展趋势

中国科协第251次青年科学家论坛简报2013年01月11日分子植物病理学的研究热点与发展趋势——中国科协举办第251次青年科学家论坛由中国科协主办,中国植物病理学会、中国农业大学、华中农业大学承办的第251次青年科学家论坛于11月19~22日在华中农业大学举行。
一、论坛基本情况本次论坛邀请了来自中国农业大学、南京农业大学、华中农业大学、西北农林科技大学、华南农业大学、四川农业大学、山东农业大学、吉林大学、上海交通大学、青岛农业大学、吉林农业大学、西南大学、浙江师范大学、中国科学院遗传与发育研究所、中国科学院微生物研究所、中国科学院植物逆境生物学研究中心、中国农业科学院植物保护研究所、棉花研究所、江苏省农业科学院、浙江省农业科学院、福建省农业科学院、河北省农林科学院等22个单位的80余位青年科学家参会。
论坛执行主席由中国农业大学孙文献教授、西北农林科技大学单卫星教授、南京农业大学王源超教授、华中农业大学姜道宏教授共同担任。
二、论坛主要议题论坛围绕“分子植物病理学的研究热点与发展趋势”这一主题展开。
并就“功能基因组学与比较基因组学在植物病原致病机理的解析以及致病基因的大规模分离与鉴定中的应用”、“PTI与ETI抗性基因调控网络研究的最新进展及其对未来分子植物病理学发展的影响”、“三大粮食作物及重要的经济作物主要病原的效应蛋白在寄主中靶标的研究及其在分子设计育种中的潜在价值”、“重要植物病原菌致病性的调控机理及分泌途径研究”、“病原菌重要致病因子晶体结构的解析与药物靶标的选择”、“重要作物病害防控的新策略与新思路”等6个方面的问题进行了广泛而又深刻的学术讨论。
1、功能基因组学与比较基因组学在植物病原致病机理的解析以及致病基因的大规模分离与鉴定中的应用随着生物信息技术的高速发展和广泛应用使得基因组学尤其是功能基因组学成为研究病原物致病机理和致病相关基因克隆及其调控网络研究等快捷而有效的途径。
中国农业大学彭友良教授长期从事稻瘟病菌的基因组学研究。
植物病理学的分子基础研究

植物病理学的分子基础研究植物病理学是研究植物疾病及其病原体的科学,其分子基础研究是近年来研究的热点之一。
这篇文章将介绍植物病理学分子基础研究的背景、研究内容、研究方法以及未来趋势等方面。
一、植物病理学分子基础研究的背景植物是人类的重要粮食、农业和生态系统资源,但植物在生长发育过程中也容易受到各种病害的侵袭。
植物病害不仅会影响植物的生长、产量和质量,还会带来严重的经济损失和环境问题。
因此,了解植物病害的分子机制对于制定防治策略和保护植物资源具有重要意义。
二、植物病理学分子基础研究的内容植物病理学分子基础研究的主要内容包括病原体感染植物的分子机制、植物抗病性的分子机制以及两者之间的相互作用。
1. 病原体感染植物的分子机制病原体感染植物是一个相互作用的过程,病原体通过感染植物细胞进入植物体内并生长繁殖,而植物则通过一系列防御反应来应对病原体的攻击。
研究病原体感染植物的分子机制可以帮助我们了解病原体是如何诱导植物抗病反应、破坏植物抗病反应的、逃避植物免疫反应的、影响植物基因表达的等方面的作用。
2. 植物抗病性的分子机制植物拥有复杂的免疫系统来识别和抵御各种病原体的侵袭。
研究植物抗病性的分子机制可以帮助我们了解植物是如何识别病原体、激活免疫反应、产生抗病性的物质、调节免疫反应的等方面的作用。
3. 病原体和植物相互作用的分子机制病原体和植物之间的相互作用是一个动态平衡过程,病原体通过调节植物的基因表达、代谢物质和信号传导通路来进化适应植物的防御反应,而植物则通过改变病原体的基因表达、代谢物质和信号传导通路来遏制病原体的攻击。
研究病原体和植物相互作用的分子机制可以帮助我们了解两者之间的相互作用和调控机制,为控制植物病害提供理论基础。
三、植物病理学分子基础研究的方法植物病理学分子基础研究使用了许多生物学、生物化学和生物技术的方法。
其中,分子生物学、基因工程和蛋白质组学等技术的应用使得我们能够深入地了解植物病害的分子机制。
植物病理学研究的现状与前景

植物病理学研究的现状与前景植物病理学是研究植物病害的学科。
植物病害是指植物生长中受到的各种损害,如病毒、细菌、真菌以及其他病害等。
植物病理学的研究范围涉及植物、病原体、环境和宿主之间复杂的相互作用关系。
植物病理学的现状植物病理学已经成为农作物生产中最重要的学科之一。
随着全球人口的增长和城市化的加速,农业生产的需求也日益增长。
植物病害对农作物生产产生了损失,控制植物病害已经成为当今生产中的一个重要问题。
植物病理学在这方面做出了巨大的贡献。
比如,通过植物病理学的不断研究,识别出了各种病害,研究病害的生物学特性,以及如何控制和预防病害的方法。
目前,植物病理学已经发展了多个领域,这包括了病原体的生理与分子生物学、植物抗性机制、生物技术和病害的集成管理等。
这些发展反映了植物病理学正在向更加深入和多样化的方向发展。
植物病理学的前景尽管植物病害已经得到了一定的控制,但是还有许多种类的病害仍然严重影响植物的生长和产量。
在未来的几十年中,植物病理学需要更多的挑战和完善。
下面是几个植物病理学未来的发展方向:1. 增强病害抗性的进展对于植物抗病性方面的研究一直是植物病理学研究的一个重点,未来植物病理学还需致力于深入研究和发展高效的抗病技术以及抗病品种。
植物病原体的背景和再生借鉴、基因编辑、转化和RNAi技术等研究工具将有助于研究抗性机制。
2. 病害预防和控制的策略不断更新尽管植物病害的预防和控制已经开发了许多技术和策略,但是,仍然需要在不断重复的应用中帮助进行慎重评估和更新。
新技术如合理用药、现代农业生态和快速检测试剂的开发将改进之前的预防和控制。
3. 推新病害的发展不断有新的病害出现,例如刚果热烟粉虱等等,需要植物病理学家们不断的进行研究和开发新技术以应对新挑战。
4. 应对全球变化的影响全球变化对植物病害的爆发和扩散造成了不同的影响。
植物病害在全球变暖方面的理解和应用可能会对控制和预防提供一个新的路径。
总之,植物病理学使用最新的技术和方法研究各种病害,探索植物抗性机制,提高作物品质和产量。
植物分子生物学的前沿研究与应用

植物分子生物学的前沿研究与应用植物分子生物学作为一个迅速发展的领域,涉及到诸多前沿研究和应用。
通过研究植物的基因组、表达和调控机制,科学家们能够深入了解植物的发育过程、适应环境的机制以及植物与其他生物的互动关系。
本文将着重介绍植物分子生物学的几个热点研究领域以及其在农业和医学领域的应用。
1. 基因组学研究随着高通量测序技术的发展,植物基因组学研究进入了一个全新的时代。
科学家们可以对植物基因组进行全面的扫描和分析,从而揭示出植物的基因组结构、基因表达水平以及基因功能等方面的信息。
这些研究为新基因的发现和功能分析提供了强有力的工具。
同时,基因组学的研究也有助于了解植物的遗传变异和进化过程。
2. 转录组学研究转录组学研究着眼于研究植物中所有基因的转录情况,即研究植物中所有RNA的表达情况。
通过转录组学的研究,我们可以了解到植物在不同发育阶段、不同环境条件下的基因表达变化,以及响应外界刺激时的转录调控机制。
这对于揭示植物的发育过程和适应机制非常重要,并且在农业领域中有着广泛的应用价值。
3. 代谢组学研究代谢组学是研究生物体内代谢物组成和变化规律的一门科学。
在植物分子生物学领域中,通过代谢组学的研究,可以全面了解植物的代谢途径、代谢产物以及代谢调控机制。
这对于揭示植物的生物合成途径、次生代谢物的功能以及植物与其他生物的互动关系非常重要。
此外,代谢组学的研究也为药物研发和农作物品质改良提供了新的途径。
4. 基因编辑技术在植物研究与应用中的应用基因编辑技术是目前植物分子生物学中最具前景的研究方向之一。
通过CRISPR/Cas9等基因编辑技术,科学家们可以针对植物基因组的具体位点进行精确的编辑和修改。
这项技术不仅为揭示植物基因功能和调控机制提供了有力的手段,还为农业领域中的育种和基因改良提供了新的途径。
通过基因编辑技术,我们可以实现高产、抗病、抗逆等性状的改良,进一步提高农作物的产量和质量。
总结起来,植物分子生物学的前沿研究和应用领域涉及基因组学、转录组学、代谢组学以及基因编辑等多个方面。
植物病理学的新进展与应用前景

植物病理学的新进展与应用前景植物病理学是研究植物疾病的科学,涉及病原体、宿主和环境三大要素。
病害对农业和生态有着巨大的影响,对人类粮食安全和环境保护产生着重要的影响。
因此,植物病理学一直是一个热门研究领域。
随着科技的不断进步,植物病理学也在不断发展。
那么,植物病理学的新进展和应用前景会是什么样子呢?一、植物病理学新进展1. 基因组学的应用基因组学的应用已经在植物病理学中扮演着越来越重要的角色。
通过基因组学和转录组学等技术,可以分析出病原菌与植物之间的互动机制,以及在感染和侵染过程中表达的基因。
同时,人们可以基于这些信息,进一步研究新的防治方法,例如开发抗病基因和病株对抗基因。
2. 生物技术的应用对植物病害的特异性、侵染过程、那只方式等原理的研究,可以得到一些有效的抗病微生物。
通过这些微生物,我们可以得到新的灭菌剂,用于替代那些使用塑化剂和有毒物质的化学品。
此外,研究者们还可以通过转基因技术,组合多个基因以生产防病的植物。
3. 数据学的应用数据学解决的是如何从数据中推断出规律和模型的方法。
在植物病理学中,数据学的应用可以帮助我们发现植物病害预测模型,以及可以帮助我们发现更有效的防治方法。
二、植物病理学的应用前景1. 提高作物产量和品质通过以上的方法,可以大大提高作物的抗病能力,进而提高作物的产量和品质。
同时,通过遗传技术杂交产生抗病的新作物品种,也将可以提高全世界作物生产的效率,降低生产成本,同时保证农产品的安全和品质。
2. 减少化学农药的使用传统的植物病理学方法是使用化学农药的方法来防治病虫害,但这种方法不仅会增加农民的成本,而且还会对环境和食品安全产生很大的危害。
随着植物病理学研究的深入和技术的进步,我们可以生产更加环保、低污染的农产品。
3. 确立生态保护的新模式生态病理学是研究疾病和生态环境之间关系的综合学科。
基于生态病理学研究成果,新的生态保护模式将会产生,大大降低病害发生的概率和病害的危害。
植物病理学研究进展及其应用前景

植物病理学研究进展及其应用前景植物病理学研究近年来取得了快速发展,在农业生产和环境保护等领域发挥着越来越重要的作用。
本文将从植物病理学研究的背景和历史、研究成果的应用以及未来发展前景三个方面阐述植物病理学研究的现状和未来前景。
植物病理学研究可追溯至19世纪。
在那个时候,人们仅仅通过观察植物病害的症状来诊断和治疗。
到了20世纪初,随着科学技术的快速发展,植物病理学研究逐步从传统的观察和实验室研究向普及、大规模、系统化的方向发展,相应地也形成了更为完整的研究方法和技术。
随着人们对植物病害生态环境以及微观物质结构的认识不断加深,植物病理学的研究内容与方法也不断更新,涵盖了病害的致病机理、病原微生物的分类、病害发生规律和控制技术等多个方面的研究。
与此同时,一系列的研究成果也在农业生产和环境保护领域中得到广泛应用。
对于植物病害的控制,传统的方法主要是通过化学药物的方式进行。
然而,常规的植物病害控制方法伴随着对环境和人体健康的不良影响,因此不断有新的、更为普及的病害防治方法被引进。
这些新型控制方法中,基因工程技术、生物学控制技术和非化学控制技术等都受到了广泛关注。
在基因工程技术方面,人们利用现代科技技术对植物基因进行编辑,以获得更加优良的品种,或是对病害易感基因进行修饰,使得植物对病害具备更强的抗性。
在生物学控制技术方面,研究人员通过分离与调制天然微生物对植物病害进行控制,限制害虫和病原体的生长和繁殖,从而有力地减少了使用化学药物的需求。
在非化学控制技术方面,比如绿色防控技术和有机农业技术,不但保护了环境和生态,而且提高了农产品的质量和品质。
随着植物病理学研究的取得的快速进展,未来发展的前景是非常广阔的。
值得关注的是,人们可能在很短的时间内开发出更加复杂的病害防治方案和更为普及的防治方法。
与此同时,也需要关注防治方法与环境、生态之间的冲突和协调关系。
为了实现防治的高效性和低成本性,研究人员还需要进行跨学科和综合数据分析的研究,深入分析病原体生物和宿主植物之间的关系,加快新型材料和技术的开发和推广。
病理学研究的现状与前沿

病理学研究的现状与前沿病理学是医学的一门基础学科,主要研究疾病的发生机制、病因、病理变化以及与这些变化有关的生理和生化过程。
病理学不仅是医学诊断和治疗的重要依据,也是现代医学中最活跃的学科之一。
本文将探讨病理学研究的现状与前沿。
一、病理学研究现状1. 分子病理学研究分子病理学研究是病理学领域中的一项新进展。
它主要探究疾病与分子水平的关系,对疾病的发生、发展等各个方面做出深入的研究。
目前分子病理学已经成为病理诊断和治疗的重要方向,这和分子生物学技术的发展密切相关。
2. 免疫病理学研究免疫病理学研究是对疾病的免疫状况及其作用机制的研究,同时也是现代医学研究的一个热门方向。
在这个方向上,研究人员通过对免疫系统的深入研究,以及对免疫疾病和免疫治疗的研究,对各种疾病的诊断和治疗提出了新的方案,同时也不断为人类解决各种免疫系统相关的问题。
3. 神经病理学研究神经病理学研究是指主要研究神经系统疾病的形态学和分子生物学机制。
神经病理学是神经学和病理学的交叉学科。
神经病理学的研究主要关注神经疾病的辨别、鉴别诊断和定位诊断等方面,同时也对治疗和预后提供重要参考。
二、病理学研究前沿1. 生物信息学与病理学生物信息学是计算机科学、系统生物学、统计学、遗传学和分子生物学等多学科交叉的新兴领域。
它以分析大规模生物数据为核心,运用统计学、计算机科学和数学方法,研究生物大数据的存储、管理、分析和挖掘。
生物信息学与病理学的结合可以大大加强疾病的分子诊断和疗效预测。
2. 人工智能与病理学随着人工智能技术的发展,越来越多的应用进入了医学领域。
在病理学方面,人工智能可以帮助病理医师更好地理解组织学图像,提高精确性和效率,也可以通过机器学习和图像分析技术改善疾病的分类和诊断。
3. 新一代测序技术与病理学新一代测序技术是通过对DNA和RNA进行高通量测序,来获取分子生物学信息的一种新技术。
该技术能够高效地、大规模地获取基因组、转录组和表观组等分子生物学信息。
植物病理学的研究现状

植物病理学的研究现状植物病理学是研究植物疾病及其防治的学科,它在农业生产和生态环境保护方面具有重要意义。
随着科技的进步和人们对植物疾病的关注,植物病理学的研究也在不断深入和发展。
本文将对植物病理学的研究现状进行探讨。
一、研究方法与技术的进步随着分子生物学、生物化学和生物技术的迅猛发展,植物病理学的研究方法与技术也不断更新和完善。
传统的病原菌分离培养、病原鉴定与检测技术被更高效和准确的分子方法所取代,例如聚合酶链式反应(PCR)、荧光原位杂交(FISH)和基因组学等。
这些新技术的应用使得科研人员能够更快地确定病原物种,加速疾病诊断的准确性和速度。
二、植物免疫与抗病机制的研究植物天然抗病性是指植物通过一系列的信号传导和防御反应,对病原菌侵染产生抵抗力。
近年来,对植物免疫与抗病机制的研究成为植物病理学的热点。
研究表明,植物通过感知病原侵染或感知病原相关分子来激活免疫系统,从而诱导产生一系列的防御反应。
对植物免疫机制的深入了解有助于开发新型抗病育种策略,提高农作物的抗性能力。
三、病害防治技术的创新与应用病害防治是植物病理学的核心任务之一。
随着对病原鉴定和病害防治机理的研究深入,病害防治技术也在不断创新和应用。
传统的化学农药防治逐渐受到限制,绿色、环保的病害防治技术逐渐得到重视和应用。
例如利用生物农药、微生物防治和基因工程技术开发的转基因植物等,对大范围的病害防治起到重要作用。
这些技术的应用不仅有效控制了植物病害的发生和蔓延,还对环境产生较小的影响。
四、数据分析与模拟技术的应用随着信息技术和计算机技术的快速发展,数据分析与模拟技术在植物病理学研究中的应用越来越广泛。
通过大数据的收集和分析,可以更好地了解病害流行趋势、预测病害爆发风险和制定科学合理的病害防治策略。
此外,利用数学模型和计算机仿真技术,可以模拟植物病害的发展过程、病原与宿主之间的相互作用,为研究人员提供参考依据和决策支持。
五、植物病理学的跨学科研究植物病理学研究逐渐向跨学科发展,与环境科学、生态学、遗传学等学科相互融合。
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论坛执行主席由中国农业大学孙文献教授、西北农林科技大学单卫星教授、南京农业大学王源超教授、华中农业大学姜道宏教授共同担任。
二、论坛主要议题论坛围绕“分子植物病理学的研究热点与发展趋势”这一主题展开。
并就“功能基因组学与比较基因组学在植物病原致病机理的解析以及致病基因的大规模分离与鉴定中的应用”、“PTI与ETI抗性基因调控网络研究的最新进展及其对未来分子植物病理学发展的影响”、“三大粮食作物及重要的经济作物主要病原的效应蛋白在寄主中靶标的研究及其在分子设计育种中的潜在价值”、“重要植物病原菌致病性的调控机理及分泌途径研究”、“病原菌重要致病因子晶体结构的解析与药物靶标的选择”、“重要作物病害防控的新策略与新思路”等6个方面的问题进行了广泛而又深刻的学术讨论。
1、功能基因组学与比较基因组学在植物病原致病机理的解析以及致病基因的大规模分离与鉴定中的应用随着生物信息技术的高速发展和广泛应用使得基因组学尤其是功能基因组学成为研究病原物致病机理和致病相关基因克隆及其调控网络研究等快捷而有效的途径。
中国农业大学彭友良教授长期从事稻瘟病菌的基因组学研究。
在这次论坛上,他通过稻瘟菌致病因子的大规模筛选、分离与鉴定的实例,阐明了植物病原真菌基因组学的快速发展与广阔的应用前景;同时,他还介绍了通过比较基因组学,研究稻瘟菌的遗传变异的规律与特点,揭示水稻抗病性易被克服的分子基础,为水稻持久、广谱抗性研究提供了新思路。
福建农林大学王宗华教授也在稻瘟菌的功能基因组学方面有很深的造诣。
他对实验室近期的有关稻瘟病菌小GTP 酶的功能研究系列进展进行了交流并对学科的研究方向进行了讨论与预测。
近年来,水稻稻曲病与小麦赤霉病在我国主要的粮食产区大面积发生,已经严重地影响到我国粮食的安全生产;这两种病菌还有一个共同点,能在侵染寄主的过程中产生大量对人畜有害的毒素。
中国农业大学孙文献教授对稻曲菌进行了基因组测序,在基因组水平上分析其可能存在的致病因子及侵染特性;分析了可能参与稻曲菌毒素合成的NRPS蛋白,从基因组水平上寻找合成稻曲毒素途径中的关键基因;另外,基因组学研究也为揭示稻曲菌的致病机理及其侵染循环等提供了大量的重要信息。
浙江大学马忠华教授介绍了比较基因组学在赤霉菌的基因功能鉴定中的应用。
通过赤霉菌与酵母基因组之间的比较,鉴定出两个物种保守的与特有的信号传导途径,并在此基础上研究了赤霉菌对Rapamycin敏感的机理。
华中农业大学的罗朝喜教授与郑露博士分别就病原真菌中线粒体细胞色素b(Cyt b)基因的进化特点和基于Illumina测序文库的全基因组序列拼接与基因预测的技术进行了汇报。
通过对所有已发表的真菌基因组进行比较,发现Cyt b应源于一个共同的祖先基因,不同物种间Cyt b基因大小的差异是因为其内含子的位置与序列发生显著的变化。
郑露博士总结了一套利用Illumina测序数据进行拼接的方法,获得了与Sanger测序几乎一致的拼接效果。
该方法具有成本低,效果好的特点,为未来基因组学的发展与应用提供了技术基础。
2、PTI与ETI抗性基因调控网络研究的最新进展及其对未来分子植物病理学发展的影响重要粮食作物和经济作物抗病基因的发掘、克隆与应用一直是植物病理学关注和研究的焦点,这方面的研究对我国的粮食安全生产有着直接的影响。
虽然,在模式植物拟南芥上,很多抗性基因被克隆,但是对于像小麦等基因组庞大的作物,基因克隆仍然难度很大。
基因组学与全基因组关联研究(GWAS)的发展将大大加速这一进程,西北农林科技大学康振生教授与山东农业大学付道林教授对小麦抗条锈病、抗白粉病基因克隆方面的进展进行了总结与展望。
相对于抗性基因介导的ETI抗性,PTI作为一种基础抗性或水平抗性近几年受到更多的关注。
中国科学院遗传与发育研究所周俭民研究员结合本人近几年在拟南芥PTI与病原菌分子互作方面突出的研究成果,对PTI中基因互作网络与调控关系进行了系统全面的总结,预测了这方面研究的发展趋势。
中科院微生物所邱金龙研究员介绍了实验室在植物MAPK途径研究上的进展并对拟南芥MPK4激酶介导的抗病基因调控网络进行了综述。
华中农业大学王石平教授的研究更贴近实际应用,她介绍了水稻抗白叶枯病基因Xa38的克隆,以及在Xa38介导的抗性中,所涉及的抗病相关信号传导路径与关键组分的解析。
四川农业大学的王文明教授对广谱抗性蛋白RPW8.2介导的抗性机制进行了解析,确定了该蛋白在细胞核内外穿梭的信号。
近期在抗病机理研究中,小RNA在抗病过程中所起的作用得到了广泛的关注。
南京农业大学刚从国外引进的赵弘巍教授介绍了他本人在这分面的研究成果,分析了小RNA在抗病中所起的重要作用。
这方面的研究国内外都才刚刚起步,将是分子植物病理学未来几年的研究热点之一。
论坛上,该领域的青年科学家们都认为,今后对植物的抗性基因或抗性相关基因的功能要从网络的角度多层次、全方位地立体解析;抗性分子机制的阐明将加快抗病基因有效地应用于作物的抗病育种中。
3、三大粮食作物及重要的经济作物主要病原的效应蛋白在寄主中靶标的研究及其在分子设计育种中的潜在价值植物病原菌分泌的效应蛋白作为一种主要的致病因子以及寄主与病原互作的介质已得到广泛的关注,国内外在这方面的研究也取得了很多突破性进展。
南京农业大学王源超教授对卵菌中大豆疫霉的效应蛋白相关研究进行了交流。
在不同卵菌中,具有100~400个不等的RxLR结构域的效应蛋白。
通过高通量的筛选方法,确定了一批能诱导植物过敏性坏死反应的效应蛋白,同时证实大多数RxLR效应因子可能以不同的方式抑制寄主植物的多种抗性反应,并研究明确少数效应因子的作用机理,为有针对性的设计抗病策略提供依据。
西北农林科技大学单卫星教授则着重从病菌效应蛋白与作物抗病蛋白互作的角度,探讨了利用多个抗性基因的聚合来进行作物持久抗性育种的策略。
他的研究还发现大豆疫霉存在一类来自tRNA的新型小分子RNA, tsRNA,这些tsRNA在病菌不同发育阶段特异性的累积,推测参与病菌的阶段发育。
该校的王晓杰博士从基因组水平上对条锈菌的效应蛋白进行了预测,并其功能进行了初探。
中国农科院植保所刘文德副研究员和华中农业大学程家森副教授都对油菜核盘菌的致病机理进行了总结并对该菌分泌的一些效应蛋白展开研究。
刘文德研究了一种分泌的分支酸变位酶的功能,并指出该蛋白作为核盘菌是一种短暂的活体营养菌的标记蛋白。
程家森博士发现核盘菌的分泌蛋白SS1TL是一个可能的效应蛋白,在核盘菌侵染早期抑制JA/ET途径。
在病原细菌上,山东农业大学储昭晖教授研究了水稻细菌性条斑病菌多功能效应因子AvrRxo1与水稻蛋白的互作,发现AvrRxo1在进化早期可以激活水稻的抗性,但在长期的进化压力下,这种抗性被病原菌抑制,而水稻只能表现出对应的“弱”抗性。
他还对AvrRxo1在水稻中的靶标进行鉴定,推测AvrRxo1可能通过影响VB6的合成产生细胞毒性。
这些研究为明晰病原菌的致病机理与寄主的抗病机理提供了大量有用的信息。
目前,生产上被广泛应用的作物抗病性,主要基于抗性蛋白对病菌效应蛋白的识别。
随着这方面研究的深入,重要致病菌的效应因子的毒性功能与无毒特性被不断地被揭示,这些信息将很好地指导作物的持久和广谱抗病育种。
4、重要植物病原菌致病性的调控机理及分泌途径研究对植物病原菌致病相关因子的表达、分泌及其调控的研究,将为从分子水平上设计防控植物病害的策略提供重要的理论基础。
黄单胞菌是一类重要的植物病原细菌,如水稻白叶枯菌、甘蓝黑腐病菌。
它们有一个明显的特征,即产生重要致病因子---菌黄素。
上海交通大学何亚文教授汇报了黄单胞菌菌黄素和辅酶Q生物合成调控机理的研究结果,发现了调控黄单胞菌菌黄素和辅酶Q生物合成的信号分子DF及关键基因,探讨了有针对性的对此进行改造和利用的策略。
中国科学院微生物所钱韦研究员系统地研究了黄单胞菌中三组分信号转导系统SreR-SreK-SreS的精细调控机制,揭示该系统正反馈调控黄单胞胁迫反应蛋白的表达。
华中农业大学的林杨博士对玉蜀黍赤霉中MYB转录调控因子的功能进行了分析,验证了MYT1、MYT2转录因子在细胞分化、增殖与致病性中起到的重要的作用。
这些研究有利于我们了解病原菌的致病途径,长远目标是通过特异性阻断这些途径来抑制病原菌的致病性,为生产上病害的防控提供新方法。
5、病原菌重要致病因子晶体结构的解析与药物设计靶标的选择目前,采取杀菌剂控制植物病原菌面临着两个主要问题:一是,病原菌在长期施药的压力下,通过进化与自然选择产生了抗药性;第二,长期使用杀菌剂威胁到生态环境,影响人畜的健康。
而解决这些问题的策略是,以病原菌上一些特异的致病因子作为药物靶标,有针对性地设计杀菌剂。
根据这一思路,中科院微生物所李少杰研究员与中国农业大学刘俊峰副教授在这方面进行了尝试。
刘俊峰对稻瘟菌DNA结合蛋白MoSub1的晶体结构进行了解析,研究了它的生物学功能及其参与病原致病的机理,并分析了它作为药物设计的靶标的可能性。
李少杰对靶向特异抗真菌物质筛选模型进行了探索,利用这一筛选模型,建立了快速筛选新抗菌物质的体系。
成功地鉴定出植物防御素RsAFP2、MsDef1作用于真菌中的糖苷神经酰胺。
这些筛选模型的建立以及重要致病因子晶体结构的解析将为新型绿色杀菌剂的设计提供基础,是未来分子植物病理学的热点研究方向之一。
6. 重要作物病害防控的新策略与新思路由于气候条件的变化、耕作制度的改变、高产品种的推广等诸多因素,导致作物病害的发生呈现逐年上升的趋势,随之控制病害的化学药物用量大增,环境污染日益严重。
寻求更环保的病害防控替代技术已刻不容缓。
华中农业大学姜道宏教授报道了在核盘菌等真菌中发现了大量真菌病毒。
根据这一发现,他提出了一系列病害防控新的研究思路供大家讨论,如:根据被病毒侵染的真菌致病力降低的特点,是否可以利用真菌病毒来防治病原真菌?真菌病毒的基因能否作为抗病基因加以利用?等等…。