寄主病原物互作的生理生化基础PPT课件

B. 荚膜多糖(CPS)：
C. 胞外多糖(EPS)：
识别的模式（Pattern of the recognition）
• （1）交叉桥结构模式
• 常用来解释寄主-病原物接触识别中表面分子互作的。
• 通过植物外源凝集素两端的葡萄糖残基分别与寄主根毛细胞壁和病原 识别子结合。
外源凝集素
根
毛 原
菌体
生
质
性吸附。
(1)植物细胞受体
• A. 果胶化合物：多为多聚半乳糖醛酸。 • B. 植物外源凝集素（lectin)：复合糖蛋白，功能集团是具有半抗原
• 性质的多个糖残基联结位点
• C. 植物细菌凝集素(agglutinin)：糖蛋白或酸性多糖，功能集团是糖
•
残基联接位点
（2）细菌识别子
A. 脂多糖(LPS)：
•
(Recognition after touch)
• （2）亲和性识别(compatibility recognition)和非亲和性识别
•
(incompatibility recognition)
• （3）一般性识别(general recognition)和特异性识别(specificity
•
• 寄主和病原物互作可分为： • 亲和性互作 compatible： susceptible • 非亲和性互作 incompatible：resistance
2. 寄主和病原物的遗传变异
• 变异(variation): 指生物个体间在形态、结构、生理和生化等方面的 变异。
• 可分为：
• （1）可遗传的变异-指染色体结构和数目的改变,包括突变
recognition )
（1）接触识别和接触后识别 • 接触识别：是指寄主与病原物发生机械接触时引发的特异性反应。 • 接触后识别：是病原物在寄主植物上定殖后发生的特异性反应。
• （2）亲和性识别和非亲和性识别 • 亲和性识别：能导致有效定殖和感病反应的识别 • 非亲和性识别：使病原物侵染受阻和寄主植物产生抗病反应的识别。
（是一种定性的描述） • 无致病性(nopathogenicity)：通常指该菌株对一种植物的
所有个体（品种）均丧失致病力。
• 毒性(virulence)：指一定的病原物引起植物发病的相对程 度，同一种病原菌中不同菌系对不同寄主或品种的毒性有 所不同。（是一种定量的描述）
• 无毒性（avirelence)：通常表示一菌株对一种植物的某些 品种是无毒性的，称无毒株。
• 致病性变异分量的变异和质的变异
• 量的变异分强致病力菌株和弱致病力菌株
• 质的方面变异称为致病性分化
• 可表现为专化型（forma speciales):
•
指在不同植物上的致病性分化。
•
小种(race)：一种病菌在同一寄主植物不同品种
•
上表现出的致病性差异。
3. 寄主和病原物的识别(Recognition)
• 例如真菌中的孢子与寄主植物表面接触后，孢子在表面固 定，促进或阻止亲和反应的发展，以及真菌孢子的定向生 长均为一般性识别。
• 细菌识别主要由配体（ligand,也称植物识别子cognor)和 受体(receptor,也称细菌识别子cognon)来实现。
在植物表面两种互补分子结合导致细菌在寄主细胞表面特异
Activation of defense-related genes in plant
Refense response
4.寄主植物和病原物之间遗传和变异的相互关联性
• （1）基因对基因(Gene-for-gene Hypothesis) • 植物对某种病原菌的特异性抗性取决于它是否具有抗
第二章 寄主-病原互作的遗传和生化基础
第一节 寄主-病原物相互作用的遗传学基础
1. 植物-微生物相互关系
（1）附生（epiphyte)（根围和体围）
（2）内生 (endophyte)
兼性腐生
寄生(parasite) 共生(symbiont)
兼性寄生 专性寄生
Relationship between plant and pathogen
• 识别：主要表现为寄主-病原互作过程早期在细胞表面发生的特定反 应，对寄主植物的病理过程和对病原物的致病作用起到不同程度的促 进和阻碍作用 (key step leading to resistance or susceptibility）。
• 识别的类型：
• （1）接触识别(Recognition in touching)和接触后识别
•
（mutation)和重组（recombination)
• （2）非遗传的变异-与遗传物质无关，是在生长过程中受
•
不同环境条件影响造成的。
• 基因型(genotype )---表现型(phenotype)
• Resistance variation:
• Vanderplank(1978) 垂直抗性(vertical res.) 水平抗性(horizontal res.)
• （3）一般性识别和特异性识别 • 一般性识别：指存在与非寄主植物和病Leabharlann Baidu菌的互作以及其它不存在基
因对基因关系的接触早期阶段。 • 特异性识别：指发生在基因对基因病害系统中的特异性互作。
识别的机制
• 一般性识别在寄主和病原互作早期表面分子表现结构互补 并发生专化性识别。
• 特异性识别中存在寄主和病原物的基因互补和产物的特异 性互作。
体 根毛细胞壁
• （2）激发子-受体模式 • 主要用来解释寄主植物
R
r
主动抗性反应中对病原 A
物对病原物信号分子的
识别和信息传递过程。
• 激发子：病原物产生的 能激发寄主植物对其侵 a
染产生抗性的物质。
• 受体：是寄主细胞膜上 接受激发子刺激信号并 能使信号向胞内传递的 物质。
R-protein--Avr protein interaction Signal transduction
• Other terms:
•
小种专化性
非小种专化性
•
(race specific)
(non-race specific)
•
单基因抗性
多基因抗性
•
(monogenic res. ) (multi-genic res.)
•
病原物致病性变异 pathogenicity variation
• 几个概念 • 致病性(pathogenicity)：描述一种病原物引起病害能力的。