5 第五章 植物防卫反应基因 √
第五章植物-病原互作过程中效应子的作用
(如virulence factors and toxins）。 2.部分可诱导抗病性，刺激寄主防卫反应。如无毒基因产物也称
作effector，与抗性基因产物互作，引起防卫反应 (如avirulence factors and elicitors）。
目前effector已被多数植病学者接受和认可，并扩展到真菌、卵菌、 线虫研究中，已开展广泛深入的研究。
The journal of Molecular Plant-Microbe Interactions
已发表的重要文献
1.Axtell MJ, Staskawicz BJ. Initiation of RPS2-specified disease resistance in Arabidopsis is coupled to theAvrRpt2-directed elimination of RIN4. Cell 2003;112:369–77.
但病原菌经过漫长的进化,通过干扰质膜上的PRRs对PAMPs的识别,或者 向细胞溶胶中分泌可能改变抗性反应的蛋白因子来抑制PTI途径的防御功 能。
2. ETI （Effector - triggered immunity）
一旦病原菌成功地抑制植物的第一道防卫反应,植物就需要启动更为特 殊的机制来抵抗它们,即由病原菌分泌的效应因子激发的植物防卫反应 ( Effector - triggered immunity, ETI) 。
第五章 Effector (效应子) 在病原物-植物互作及诱导抗病性
过程中的作用
第一节Effector (效应子)的基本情况
1.概念
Effector(效应因子或效应子)，指由植物病原细菌、真菌、卵菌或线虫 产生的，可在病原物和寄主互作中起关键作用的蛋白与其它生物小 分子，能改变寄主细胞的结构和功能。通常为分泌性的，进入植物 细胞不同部位中发挥作用。
植物免疫反应的机制和特征
植物免疫反应的机制和特征随着环境的变化和外来病原体的入侵，植物需要有一种免疫机制来保护自己的生命安全。
植物免疫反应是指植物在感知到外来病原体后，通过特定的信号传递和基因表达调节等多种途径来激活自身免疫系统，有效地应对外来病原体的入侵。
本文将从植物免疫反应的机制和特征两个方面来介绍植物免疫反应的相关知识。
一、机制植物免疫反应的机制包括两种方式，即基因层次的免疫反应和非基因层次的免疫反应。
1.基因层次的免疫反应基因层次的免疫反应是指植物在遭受到病原体侵袭时，通过特定的基因表达调节来增强自身的免疫力，从而有效地抵御外来病原体的入侵。
在基因层次的免疫反应中，一些植物基因会被激活，进而产生一些生化分子，如水杨酸、乙烯、脯氨酸等，这些生化分子对于提高植物体内免疫力发挥着非常重要的作用。
2.非基因层次的免疫反应非基因层次的免疫反应是指细胞和组织的反应，包括一些形态和分子调节。
非基因层次的免疫反应表现为细胞壁的增厚、物质的分泌和蛋白质的降解等一系列变化。
这些变化可以使细胞和组织在不断的免疫进攻、防御、致死和修复过程中发挥着极其重要的作用。
二、特征植物免疫反应的特征有三个主要方面，即广泛性、快速性和特异性。
1.广泛性植物免疫反应可以针对众多的病原体，不同的病原体激发不同的免疫反应途径，并激发出不同的免疫反应效应。
这种广泛性使植物能够对各种不同的病原体进行抵抗。
2.快速性当植物体内感知到外来病原体入侵时，植物立即启动免疫反应机制，以快速应对病原体的进攻。
快速的免疫反应可以避免病原体在植物体内长时间滋生和繁殖。
3.特异性植物免疫反应对于不同的病原体具有不同的特异性，这种特异性使植物能够有针对性地进行免疫作用，并避免出现误伤。
综上所述，植物免疫反应具有广泛性、快速性和特异性等特征，这些特征使得植物在遭受外来病原体入侵时，能够有效地进行免疫反应，保证自身的生存和繁衍。
然而，对于病原体的进攻和植物自身的抵抗力是一个不断的博弈过程，植物免疫反应也正在不断地演化和发展着。
植物防卫反应
▪ SAR由病原物诱导， 可以激活整个植株 抗性，与动物的免 疫机制相似，提供 对多种病原物广谱 的抗性。
▪ ISR是由促根生长 的根系微生物诱导 的，与SAR相似， 也能提供广谱的抗 性。
17
植物被动抗性和主动抗性机制
18
5
✓植保素
植物受到病原物侵染后，在植物体内合成并累积的低分子抗菌化合物
化学成分及分布
31科植物种发现了植保素 异黄酮类发现于豆科 倍半萜类存在于茄科
－－－－－－－－－－－－－－
生物合成
三条主要的途径： 莽草酸途径 乙酸－丙二酸途径 解
植保素是非特异性杀生物剂 病原物的毒性小种更耐植保素－解毒酶 使植保素亲水性增加，通过氧化、水合和脱甲基化
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✓富羟脯氨酸糖蛋白
植物细胞壁的重要组分 包括伸展蛋白、阿拉伯－半乳糖蛋白、富脯氨酸/羟 脯氨酸糖蛋白和茄科植物凝集素 组成性表达，但也受伤口和侵染诱导 尖孢镰刀菌侵染番茄，其根部有HRGP的累积 在烟草、菜豆过敏性死亡细胞周围的活细胞种累积 抗性机制是为木质素在乳突中积累提供模板
11
植物保卫素
凝胶葡聚糖(24~168hr)
酚化合物渗入24~168hr 捕获胞子(0hr)
胼胝质沉积(8~48hr)
维管束组织和周 围细胞变化时间
和空间模式
12
侵填体 tylose
与导管相邻的
纵 剖
薄壁细胞通过 面
纹孔膜在导管
腔内形成的膨
大球状体。
抵抗维管束病害
横
PP： perforation plate V:Xylem vessel
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✓系统诱导抗性（SAR)
与SAR的第2条条件不满足 不产生PR蛋白 不依赖水杨酸的积累
第五章-种内与种间关系
（4） 生态位移动（niche drift）: 生态位移动是 指种群对资源谱利用的变动。种群的生态位 移动往往是环境压迫或是激烈竞争的结果。
Trends in Ecology and Evolution 2007,Vol.23 No.3
5）生态位分离（niche separation）: 生态位分 离是指两个物种在资源序列上利用资源的分离程 度。这是竞争的结果。
在三角形K1 E K2 / 中，种群1不能增长，种群2继续 增长， 三角形K2EK1 /α中，种群2不能增长，种群1继 续增长。N2和N1出现稳定的平衡点。
K2
K1/α
dN2/dt=0
E dN1/dt=0
K2 /
K1
K1 >K2 / (N1)，K2> K1 /α(N2):不稳定共存
在三角形K1 E K2 / 中，种群2不能增长，种群1 继续增长， 三角形K2EK1 /α中，种群1不能增长， 种群2继续增长。N2和N1出现不稳定的平衡点。
性状替换 （character displacement）： 生态位收缩导致 形态性状发生变 化的现象。
案例：燕鸥的性状替换
三、 共位群
共位群（guild）：同资源种团，以相同方式 利用相同资源的所用物种，这些物种的生态位 相似，并且种间竞争很弱，在生态位研究视为 一个整体。如分布在池塘和湖泊的慈姑、泽泻、 芦苇等。
Gause1934，通过草履虫实验，提出了著名的 竞争排斥原理，即两个生态位完全相同的种不 可能实现共存。
Hutchison1957，一个特定群落中与物种适应 性有关的环境大小就是它的生态多维超体积。 未考虑竞争作用和资源限制，称为基础生态位 。后来加进了竞争和资源限制作用，称为实际 生态位。
第五章 种内与种间
第二节 种间关系
一、种间关系 （三） 生态位理论 １. 生态位：自然生态系统中一个种群在时间 空间上的位置及其与相关种群之间的功能关 系
２. 由于环境条件，生态位也会出现重叠与分 化
３. 比较多个物种的资源利用曲线能全面分析 生态位的重叠和分离情形，探讨竞争与进化 的关系
两个种资源利用曲线完全分开 种间资源利用曲线重叠
第五章
种内与种间关系
种内关系：存在于各个生物种群内部的个体与 个体之间的关系 种间关系：生活于同一生境中的所有不同物种 之间的关系
第一节
种内关系
一、密度效应 在一定时间内，当种群的个体数目增加时，就 必定会出现邻接个体之间的相互影响 密度制约因素：某一因素的不利效应（百分比） 随种群密度增大而加大或减小 非密度制约因素：某一因素的不利效应（百分 比）不随种群密度变化而变化
长嘴沼泽鹪鹩
资源好栖息环境：是一雄一雌单配偶制 资源较差栖息环境：雌鸟也与已有配偶的雄 鸟配对，即使当时还有“单身汉”存在。并 且，与每个雄鸟交配的平均雌鸟数，随着雄 鸟领域中的资源质量增高而加多。
（三）领域性 领域：由个体、家庭或其他社群单位所占据的并积极 保卫不让同种其他成员侵入的空间 领域行为：以鸣叫、气味标志或特异姿势向入侵者宣 告领主的领域范围，以威胁或直接进攻驱赶入侵者 等保卫领域的行为
2、雌雄异株的意义
减少同系交配，具有异型杂交的优越性 回避两性间竞争，增加两性利用不同资源的能力 减少食种子动物的压力 减少传粉脊椎动物的压力 由脊椎动物传粉造成 藤露兜树
（二） 动物的婚配制度
１. 婚配制度的定义和进化 婚配制度－－种群内婚配的各种类型 高等动物婚配关系的特点 雌性的投资大于雄性 雄性可多次交配，雌性更关心交配的成功率 雌性是限制者，雄性是被限制者 一雄多次制是最常见，一雄一雌制起源于一雄多雌 制
植物的生物化学防御
植物的生物化学防御植物作为生命界中的一员，也需要保护自己免受外界环境和害虫的侵害。
与动物不同，植物无法逃离威胁，因此它们依赖于内部的机制来保护自己。
植物通过生物化学防御机制来抵御外来害虫的攻击。
本文将介绍植物生物化学防御的基本原理和相关机制。
一、植物的生物化学防御概述植物的生物化学防御是指植物通过合成和释放特定的化学物质来应对外部的威胁。
这些化学物质可以在植物体内进行合成，也可以通过挥发释放到周围环境中。
植物的生物化学防御具有多样性和复杂性，包括抗生素、毒素和味觉物质等。
植物通过生物化学防御来抵御路径原、真菌、昆虫等害虫的攻击，提高自身的存活和繁殖成功率。
二、植物抗生素防御机制抗生素是一种广泛存在于植物体内的抗菌物质。
当植物受到病原菌侵袭时，会产生一系列的抗生素来消灭入侵的病菌。
这些抗生素对植物自身并不产生危害，但却对病原菌具有毒性。
植物的抗生素防御机制主要包括以下几个方面：1. 抗生素合成：植物能够合成抗生素，如生长抑素、植物激素、倍半萜类化合物等。
这些抗生素具有广谱的杀菌活性，可以与病菌发生作用，破坏其细胞壁、细胞膜等结构，从而杀死病原体。
2. 抗生素释放：植物通过根系、叶片等器官释放抗生素。
特定的抗生素能够吸引寄生菌，进而与之发生作用。
这种机制的一个典型例子就是植物根系释放的抗生素与根际土壤中的细菌和真菌进行作用，以保护植物的根部不受侵害。
3. 转基因抗生素：科学家通过转基因技术将某些植物具有的抗生素基因引入到其他植物中，以增强植物的抗病能力。
这种方法可以有效提高植物的抗性，使其免受病原菌的侵害。
三、植物毒素防御机制植物毒素是植物抵御与自身无益的昆虫和动物的一种化学防御机制。
植物通过合成和释放毒素来阻止这些害虫接近、摄食或繁殖。
植物毒素防御机制主要包括以下几个方面：1. 毒素合成：植物合成并积累一些具有杀伤力的毒素，在昆虫接触到这些毒素后，会导致其死亡或受到严重损害。
一些常见的植物毒素包括防卫素、硫苷等。
第五章 种内及种间关系
利用性竞争
干扰型竞争
争夺竞争
竞赛竞争
竞赛/争夺竞争强调资源分布的平均性，而利用/干扰性竞争强调机制。
（二）竞争类型及其一般特征
竞争结果的不对称性是种间竞争的一个共同特点。一个体的竞争代价常远高于另一个体，杀死竞争失败者是很普通的，或通过掠夺资源（使它们失去资源）或通过干扰（直接杀死或毒害它们）。
一、种间竞争
种间竞争是指两物种或更多物种共同利用同样的有限资源时产生的相互竞争作用，种间竞争的结果常是不对称性的，即一方取得优势，而另一方被抑制，甚至被消灭。竞争的能力取决于种的生态习性、生活型和生态幅度等。
高斯假说和竞争排斥原理
竞争类型及其一般特征
Lotka—Volterra模型
生态位理论
（一）高斯假说和竞争排斥原理
7、种间竞争与进化、新物种形成
长期、稳定的种间竞争还可能导致物种向着某一个方向连续进化，并可能导致新物种的出现。
（二）捕食作用（predation）
概念
捕食者与猎物
食草作用
1、概念
捕食可定义为一种生物摄取其他种生物个体的全部或部分为食，前者称为捕食者（predator），后者称为猎物或被食者（prey）。这一广泛的定义包括：
有性生殖是避开不利条件的部分机制。
（二）性比
Fisher氏性比理论（fisher‘s sex ratio theory）：大多数生物种群的性比倾向于1：1，这种倾向的进化原因叫做Fisher氏性比理论。
Fisher氏性比理论解释说明
适合度是个体生产能存活后代，并能对未来世代有贡献的能力的指标。个体的相对适合度是有变化的，这种变化部分取决于个体的遗传区别，部分取决于环境的影响。
（四）生态位理论
植物化学防御与诱变剂抗性基因机制研究
植物化学防御与诱变剂抗性基因机制研究植物化学防御是为了保护植物免受外界生物和环境的损害而产生的一种防御机制。
植物生长在自然环境中受到各种袭击，例如害虫的攻击、真菌病毒的侵入、紫外线的照射等，而它们所采取的应对方式就是通过合成特定的化合物来对抗外部威胁。
这些化合物往往拥有强大的生物活性，可通过直接杀死捕食者或阻断其正常生长来达到保护植物的目的。
植物化学防御体系通常由三个部分组成：感觉机制、合成机制和释放机制。
感觉机制可以帮助植物辨别外部威胁并诱导合成特定的化合物。
合成机制则控制着化合物的产生，保证其快速的、有选择性的合成。
释放机制可以将这些化合物释放到植物表面或周围环境中，以便与外部生物相互作用。
植物化合物具有广泛的生物活性，包括抗菌、抗病毒、防止紫外线辐射、引起捕食者忌避等方面。
其中，对害虫的抗性是最为重要的。
它们可以通过抑制其正常的生长和发育或直接杀死它们来保护植物。
这些化合物的产生往往是由感受到外部威胁的植物部位所控制的。
例如，当植物通过叶片感受到害虫攻击时，它们就会产生具有毒性的化合物，以抵抗外部威胁。
与植物化学防御密切相关的还有一种名为“诱变剂抗性基因”的概念。
诱变剂抗性基因是特定的基因突变，它通过改变植物对环境中各种化学物质的反应性能来达到保护植物的目的。
这些基因突变可以是自然发生的，也可以是通过诱变剂进一步加速的。
这种机制的发现使得科学家们对于植物抗性机制的研究进一步深入，有助于我们更好地理解植物化学防御的本质。
植物化学防御与诱变剂抗性基因机制研究一直是植物学界的热门课题，近年来也取得了很多有意义的成果。
例如，研究人员通过基因突变挖掘了一些原本不具有化学防御能力的植物，在施加诱变剂的情况下使它们重新产生化学物质，对某些害虫产生攻击效果。
这一发现证明了诱变剂抗性基因是具有重大应用价值的。
另一方面，植物化学防御与诱变剂抗性基因的研究也有助于我们更好地了解植物的进化历史和环境适应能力。
研究人员发现，植物在漫长的进化过程中逐渐发展出了越来越复杂的化学防御装备，使其能够更好地应对不断变化的环境压力。
植物免疫学 精华版
利用抗病性来防治植物病害，是人类最早采用防治植物病害的方法。
也是最为经济、安全、有效地防病、控病技术。
是当今最受欢迎的防病技术植物免疫学（plant immunology）是一门专门研究植物抗病性及其应用方法的新兴科学。
系统研究病原物的致病性及其遗传规律，植物抗病性的分类、抗病机制、遗传和变异规律、病原物与寄主植物之间相互作用及其应用方法1905年比芬证明小麦抗条锈病符合孟德尔遗传规律。
1917年，Stakman 发现小麦杆锈菌内有生理小种的分化Flor 1942 “基因对基因假说（gene-for-gene hypothesis），开启了寄主病菌互作及植物抗病机制的研究。
1992年克隆了第一个植物抗病基因，即玉米的Hm1基因。
1993年克隆了首个符合基因对基因关系的R基因番茄的Pto基因植物抗病性是指植物避免、中止或阻滞病原物侵入与扩展，减轻发病和损失程度的一类特性。
抗病性和植物其他性状一样，都是适应性的一种表现，是进化的产物。
协同进化——在长期的进化中，寄主和病原物相互作用，相互适应，各自不断变异而又相互选择，病原物发展出种种形式和程度的致病性，寄主也发展出种种的抗病性，这就叫协同进化专性寄生物，不杀死寄主，和平共处，寄主植物产生过敏性坏死反应进行抵抗被动抗病性，指植物受侵染前就具备的、或说是不论或否与病原物遭遇也必然具备的某些既存现状，当受到侵染即其抗病作用。
主动抗病性，指受侵染前并不出现、或不受侵染不会表现出来的遗传潜能，而当受到侵染的激发后才立即产生一系列保卫反应而表现出的抗病性，又叫这种抗病性为保卫反应。
持久抗病性——某品种在小种易变异的地区，多年大面积种植，该品种抗病性始终未变，则这一抗病性为持久抗病性，或极可能为持久抗病性。
在小种—品种水平上的致病力称为毒性小种间侵袭力的差异是在对品种有毒力的条件下比较的，小种—品种间无特异性相互关系，为数量性状。
毒素是病原物分泌的一种在很低浓度下能对植物造成病害的非蛋白类次生代谢物质生理小种是种、变种或专化型内在形态上无差异，但对不同品种的致病力不同的生物型或生物型群所组成的群体。
植物免疫学试题精选文档
植物免疫学试题精选文档TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-一、名词解释1、单基因系：指一套具有相同遗传背景的品系，每个品系仅具有一个已知抗病基因。
2、基因对基因学说：指寄主植物与病原物双方一方某个基因是否存在取决于另一方相匹配基因的存续，双方基因的相互作用决定了特定的表现型，而由表现型的变化就可以判断任一方是否具有相匹配的基因。
3、诱导抗病性：由多种生物因子所激发的依赖植物化学或物理防卫屏障的主动抗病过程。
4、效应蛋白：指进入寄主细胞内改变寄主细胞结构和功能，有利于病原菌侵染的蛋白质。
5、简单基因座：基因在染色体上有多种排列方式，最简单的情况是一个座位仅有单个基因，称为简单基因座。
6、防卫反应基因：是指植物被病原物侵染后，在病原物激发子诱导下表达防卫反应功能的相关基因，其编码产物直接或间接地作用于病原物。
二、选择题1、基因对基因学说是由（B）提出的。
A、NelsonB、FlorC、ParlevlietD、Ross2、下列不属于商品化学诱抗剂的是（A）。
A、IAAB、INAC、BTHD、过敏素3、第一个克隆的无毒基因是（D）。
A、PtoB、LRRC、AvrD、Hm14、下列结构域代表核苷酸结合位点的是（C）。
A、TMB、LZC、NBSD、LRR5、下列不属于病原菌毒性变异体的来源的是（A）。
A、专化型B、突变C、有性重组D、准性生殖6、下列不属于病原菌生理小种鉴别程序的是（B）。
A、病叶标样采集B、遗传漂变C、菌种繁殖D、接种鉴别寄主7、下列不属于抗病基因的功能的是（A）。
A、鉴定小种B、典型R基因C、钝化病原菌毒素D、是病原菌的靶标8、下列抗病基因产物错误的是（C）。
A、TIR-NBS-LRRB、LZ-NBS-LRRC、LRR-NBSD、Pi-ta9、跨膜结构域的简称是（D）。
A、LRRB、NBSC、CCD、TM10、植物抗病性主要遗传特点是（A）。
分子植物病理学
Molecular Plant Pathology
绪
论
1、概念（conception）
分子植物病理学是在分子水平上研究并解释植物病理 现象、讨论和解决植物病害防治理论及其途径的科学。
2、研究内容(contents)
应用分子生物学理论和DNA重组技术，研究植物病害 的发生机制，阐明病程中，寄主－病原物相互作用的分子 基础；寄主、病原物与病程相关的基因及其结构、表达和 调控机制。
病毒：TMV，ALMV，CMV，TRV，
PVX，PVY，SMV，BMV，RSV
寄主： 烟草，番茄，马铃薯，大豆，水稻
5.1.2 植物病原细菌无毒基因的研究
自第一个植物病原细菌无毒基因avrA从丁香假单胞菌 大豆致病变种6号生理小种中被克隆后，目前已从丁香假 单胞菌、甘蓝黑腐黄单胞杆菌的不同变种和青枯假单胞菌 等植物病原细菌中克隆了40多个无毒基因，远远超过从其 它植物病原菌中克隆到的无毒基因。 细菌无毒基因产物在植物细胞内的定位及气与激发子 HR的关系是近年来的研究热点之一。研究结果表明，无 毒基因产物实现其激发子功能的场所不在胞外空间，而是 依赖于功能性hrp(Hypersensitive responses and pathogenicity)基因产物直接将无毒基因产物从菌体内转移到寄主细 胞质内，从而实现其激发子功能。
究，从个体到群体分析有关基因的作用和功能表现的 调节。
4、分子植物病理学的发展（history）
分子植物病理学是植物病理学中最年轻的分支，是在遗 传学、细胞生物学、分子生物学、生物化学和生物物理学等 现代学科发展和影响下逐渐形成的。然而，由于各种病原物 的分类地位及其所从属的学科不同，因此，在各种植物病害 的研究中，运用分子植物病理学观点和方法对其进行研究的 水平是不平衡的。
05第五章种内种间关系
他感作用的主要类型
• 植物与微生物间的他 感 • 植物间的他感：他感 与自毒 • 植物与草食者间的他 感作用 • 植物与动物（人类） 的他感作用
他感作用对象作用部位差异性问 题：
• 他感对不同植物有不同的作用（敏感度不一样）。例如对 柠檬桉水抽提物和挥发油对萝卜等6种受体种子发芽和幼 苗生长的影响，其中6种受体对水抽提物抑制敏感性由强 到弱的顺序是：萝卜>玉米>水稻>柱花草>黄瓜>豆角。对 挥发物的敏感顺序是：萝卜>柱花草>玉米>水稻>黄瓜>豆 角。表现出低促高抑现象。例如，柠檬桉挥发油在0.005% 低浓度下对萝卜幼苗生长起促进作用，当浓度超过0.08% 又表现出显著的抑制作用。
种内竞争对黑尾果蝇的死亡率和成虫体重的影响（Varley et al, 1957） ）
17
3.2
2.4
临 界 线
近似于分摊竞争SloBiblioteka >1K1.6
争夺竞争 Slop=1
0.8
近似于争夺竞争
0.2
Log
1.0
2.0
From Putman
Wilson,J.L.领域与密度关系假说 领域与密度关系假说
密度 亚适 生境 0 有变化 饱和 最适 生境 低 恒定 恒定 漂泊 个体 无 无 有 领域限 制作用 无 缓冲 作用 有
第五章 种内与种间关系
本章概要
第一节 种内关系
一 密度效应 二 动植物的性行为 三 他感作用
第二节 种间竞争
一 二 三 四 五 高斯假说 L-V 模型 生态位理论 捕食作用 寄生与共生
概述
• 各个生物群落内部的个体与个体之间的关系称 为种内关系。 • 种内关系包括：密度效应，动植物性行为，领 域性和社会等级 • 生活在同一生境内的所有不同物种之间的关系 称为种间关系。 • 种间关系分成九类，主要概括为两大类，正相 互作用和负相互作用。
厦门大学普通生态学考研笔记3
§8 捕食作用? 捕食的性质? Lotka-Voterra捕食者-猎物模型? 捕食者功能反应和数量反应? 草食作用和植物防御? 捕食者和猎物的协同进化捕食的性质? 捕食（predation）可以定义为摄取其它个体的部分或全部作为食物。
捕食者包括：典型的捕食者、草食者、寄生者。
捕食者可分为食草动物、食肉动物和杂食动物。
? 食性的特化与泛化：根据捕食猎物种数的多少，某些捕食者是特化种（specialist），对食物的选择非常强；而另一些是泛化种（generalist），对吃几种类型的猎物。
草食性动物一般比肉食性动物更加特化。
动植物寄生者都是特化种。
Lotka-Voterra捕食者-猎物模型? 猎物在没有捕食者条件下按指数增长? dN/dt=r1N N- 猎物种群密度，t-时间，r1-猎物的种群增长率。
? 捕食者在没有猎物条件下按指数减少? dP/dt=-r2P P-捕食者的种群密度，t-时间，r2-捕食者的种群增长率。
? 当两者共存于一个有限的空间内，捕食者发现和进攻猎物的效率为ε，可称为压力常数，即平均每一捕食者捕杀猎物的常数;捕食者利用猎物而转变为更多捕食者的常数为θ，即捕食效率常数。
? 猎物的种群增长方程：dN/dt=r1N －εPN ．．．（1）? 捕食者的种群增长方程：dP/dt=-r2P ＋θNP ．．．（2）Lotka-Voterra捕食者-猎物模型行为捕食者的功能反应和数量反应? 功能反应：随着猎物密度的增加，每个捕食者可以捕获更多的猎物或可以较快地捕获猎物，这种现象就是捕食者的功能反应。
概念最早由Solomon提出，Holling提出三类功能反应，即I型功能反应、II型功能反应、III功能反应。
? 数量反应：随着猎物密度增加，更多的捕食者将生存下来，并繁衍后代，导致捕食者种群数量增加，这种过程称捕食者对于猎物密度增加的数量反应。
食草作用? 食草动物对植物的危害植物受食草动物的“捕食”的危害程度随损害的部位、植物发育的阶段而异。
植物的生物防御与抗逆性机制
物理防御机制： 植物可以通过形 成坚硬的表皮、 刺毛等物理结构， 防止昆虫的啃食 和产卵。
化学防御机制： 植物可以通过释 放挥发性化合物， 如萜类、醇类等， 来驱赶昆虫。
生物防御机制： 植物可以与其他 生物形成共生关 系，如与天敌昆 虫、微生物等， 共同抵御害虫的 侵害。
植物防御机制的进化与适应
植物防御机制的起源：为了应对环境变化和生物入侵，植物逐渐进化出防御机制
实例：某些植物通过增强生物防御来提高抗逆性，如产生抗虫毒素的植物通常具有较强的抗旱能力
植物生物防御与抗逆性在生态系统中的作用
保护植物免受病虫害的侵害 提高植物对环境变化的适应能力 维持生态系统的平衡和稳定 为人类提供丰富的生物资源和生态环境
植物生物防御与抗逆性的生态学意义
生物防御：植物通过产生化学物质 或物理结构来抵抗病虫害等生物胁 迫
植物细胞识别病毒入侵
激活抗病毒基因表达
产生抗病毒物质，如抗病毒蛋白、RNA干扰 等
抑制病毒复制和传播
植物细胞自噬和细胞凋亡，清除病毒感染细 胞
植物与有益微生物的相互作用，增强抗病毒 能力
植物抗虫防御机制
产生抗虫物质：植 物在受到昆虫攻击 时，会产生一些抗 虫物质，如生物碱、 酚类等，这些物质 对昆虫具有毒性， 可以杀死或驱赶昆 虫。
添加章节标题
Part Two
植物的生物防御机制
植物抗菌防御机制
植物细胞壁：具有抗菌作用，可以阻止病原菌的入侵 植物免疫系统：能够识别病原菌，产生抗病性 植物抗菌物质：如酚类、黄酮类等，可以杀死或抑制病原菌的生长 植物抗病基因：控制植物对病原菌的抗病性，可以通过遗传工程改良植物的抗病性
植物抗病毒防御机制
植物的生物防御 与抗逆性机制
植物抗病基因各结构域功能
植物抗病基因各结构域功能一、植物为什么需要抗病基因你知道吗，植物其实也有自己的“防护系统”，它们虽然不能像我们一样动来动去，但在面对病虫害的时候，也能通过一些“战术”保护自己。
想象一下，如果植物没有这些抗病基因，那它们就像是没有盾牌的勇士，随时可能被病菌和害虫给“秒杀”掉。
幸好，植物有着一系列的抗病基因，像是它们的“秘密武器”，只要有这些基因在，植物就能识别敌人的攻击，开启自我保护的“防火墙”。
植物抗病基因可不是一刀切的，每个基因都有不同的“职责”，有的负责侦察敌情，有的负责直接“打击”，有的则负责“支援”，每个结构域都在背后默默发挥着作用。
二、结构域的“大人物”们1.LEA（LateEmbryogenesisAbundant）结构域。
有些基因功能可真是让人叹为观止，比如LEA结构域。
它主要是帮助植物在遇到极端环境时，不会因为干旱或者寒冷而“崩溃”。
它就像植物的“冷冻防护衣”，让植物在恶劣的环境下也能保持一定的活力。
植物在“严寒”“干旱”的时候，LEA能帮助植物稳定细胞内的水分，防止“干涸”或者“冻伤”。
想想看，如果没有这个结构域，植物在秋冬季节可就惨了。
毕竟，要是连这点基础的“防护装备”都没有，植物根本没法“硬撑”过去。
这个结构域像是植物的“绝地求生”神器，能让它们在生命的“极限挑战”中继续生存下去。
2.NBARC结构域再说说另一个“明星结构域”——NBARC结构域。
这个结构域的作用就像是植物的“雷达系统”，它能探测到外部的病菌和虫害一旦入侵，立刻启动防御机制，开始制造各种抗病蛋白。
你想想看，这个结构域简直是植物的“危机处理中心”，有了它，植物可以精准识别敌人的“ID卡”，然后立刻发出警报，动员内部的“防卫队”进行攻击。
NBARC不仅能识别病菌的入侵，还能通过激活一系列的信号通路，调动植物自身的免疫系统。
它好像是植物的大脑，负责发出攻击命令，指挥植物进行有效反击。
3.TIR结构域TIR结构域也有着不可忽视的作用。
《植物免疫学》课程考核大纲
4．运用：侵染过程分期
第三章 罹病植物的症状和生理病变
知识点：
1．病状的主要类型 2．病征的主要类型
3．呼吸作用的变化
4．光合作用的变化 5．核酸和蛋白质代谢的变化 6．酚类物质代谢的变化
考核目标：
1．了解：病状的主要类型
2．理解：（1）病征的主要类型（2）呼吸作用的变化（3）光合作用的变化
3．掌握：（1）核酸和蛋白质代谢的变化（2）酚类物质代谢的变化（3）水分关系的变
【考核范围】
考核的内容范围包括本课程讲授的主要内容。如掌握系统诱导抗病性的表达特点和抗病
机制、抗病性鉴定的分级和评定的能力。
【考核方法】
包括形成性考核与终结性考核两部分。
1.形成性考核是对学生学习过程的评价与考试，包括平时学习内容和学习状态两部分。
形成性考核占总成绩的 40%，具体包括学生出勤情况、学习态度、课堂提问、学习笔记和课
4．非生物诱导因素 5．系统诱导抗病性的表达特点
6．系统诱导抗病性的抗病机制 7．商品化学诱抗剂及其应用
考核目标：
1．了解：（1）诱导抗病性的概念（2）诱导抗病性的类型
2．理解：（1）生物诱导因素（2）非生物诱导因素
3．掌握：系统诱导抗病性的表达特点
4．运用：（1）商品化学诱抗剂（2）商品化学诱抗剂应用（3）系统诱导抗病性的抗病
论述题约占 20%。
难度等级：分为较易、中等、较难三个等级，大致比例是 20:60:20。
【期末考试的具体内容】
第一章 绪论
知识点：
1．植物免疫学定义
2．植物免疫学研究的内容
3．植物免疫学的发展简史 4．植物免疫学与其他学科的关系
考核目标：
1．了解：植物免疫学定义
A58-园林生态学-第五章
最后产量恒值法则
-3/2自疏法则
最后产量恒值法则
在一定范围内，当条件相同时，不管一个种群的 密度如何，最后产量基本相同。 三叶草的单位面积干物质产量与播种密度之间的 关系见图4-1。
Y W d ki Y : 单位面积产量； W :植物个体平均重量； d : 密度； ki :常数
➢无性繁殖：迅速占领生境、保证遗传的稳 定性
➢有性生殖：产生不同基因型的后代、适应 变化的环境
植物的性别系统
➢雌雄同花(两性花) ➢同株异花(单性花) ➢雌雄异株 ➢原因：环境因素和进化策略
三、他感作用
• 他感作用的概念 • 他感作用的物质 • 他感作用的生态学意义
（1）概念 一种植物通过向体外分泌代谢过程中的化学物质， 对其他植物产生直接或间接影响的作用。
第一节 种内关系
密度效应 最后产量恒值法则 -3/2自疏法则
动植物的性行为 植物的性别系统 动物的婚配制度 领域性：鸣叫、气味标志、威胁、直接进攻入侵者 社会等级：优胜劣汰
他感作用 概念 他感作用的生态学意义
一、密度效应
在一定时间内，当种群的个体数目增加 时，就必定会现邻接个体之间的相互影 响，称为密度效应或邻接效应。
❖ 将两个种群放在一起，并假设物种1、2的竞争系数 分别为α和β（即各自在对方存在时的效应）并保持 稳定（即各自的大小不因竞争过程改变），则有
dN1 /dt = r1N1 (1-N1/K1 – αN2/K1)
dN2 /dt = r2N2 (1-N2/K2 – βN1/K2）
❖ 理论上，两个物种的竞争结果应由其竞争系数α和β 与K1、 K2比值的关系决定，即有四种可能的结果： β/K2>1/K1，或α/K1>1/K2，不稳定的平衡点，两种物 种都可能获胜；（两者种间竞争均大于种内竞争）
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(二)PR基因的诱导表达
(1)病原菌侵染 病原菌侵染可以诱导PR蛋白的合成，但并非一定与 抗病反应系统获得抗性有联系。而且PR蛋白积累 也不一定与病菌诱导的局部坏死有关。细菌与病 毒一样也能刺激烟草和其它植物的PR蛋白的产生。 (1) pathogen infection PR pathogen infection can induce the synthesis of proteins, but not necessarily the reaction system acquired resistance to disease are linked. PR protein accumulation and not necessarily with the bacteria induce local necrosis. Bacteria and viruses can also stimulate the production of tobacco and other plants
第五章 植物防卫反应基因
已克隆的防卫反应基因
目前研究得比较多，并且已经得到克隆的防卫反 应基因主要有： 涉及植保素和木质素合成的关键酶基因， 几丁质酶、-1，3-葡聚糖酶基因， 富含羟脯氨酸的糖蛋白(HRGP)、 富含甘氨酸的糖蛋白(GRP)基因， 病程相关蛋白基因 以及一些功能未知的与防卫反应有关的cDNA等。 另外，乙烯和酚类化合物合成酶基因．病原物与 致病有关酶抑制剂基因等也已得到克隆(图5—1)。
l PR-1 protein and its gene (family 1) The histones are the first reported infection associated with TMv PR protein, but so far it is not clear about the function. 2. PR-2 protein and gene (family 2) This group of proteins have been identified in four kinds of serological PR proteins associated with -1,3- glucanase. 3. PR-3 protein and its gene (family 3) The Histone have chitinase activity, at least four kinds of serological related proteins. 4. PR-4 protein and its gene (family 4) These proteins in plants is not clear exactly where. And PR-1 protein as yet found relating to activity or other functions. Some studies suggest that PR-4 protein and cell Ca2 + signal related
第一节
防卫反应基因的特点
一、防卫反应基因的结构特点 多以基因家族出现 二 防卫反应基因的表达 多数是诱导性的 ，且应答迅速。 三、防卫反应基因功能的多重性 正常生活中也需要它们定量的表达 多种不同类型因子的诱导
Features defense response genes
First, the structural characteristics of the defense response genes, Multi-gene family appears to Two defense response genes, Most are ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱnduced, and rapid response. Third, the defense response gene function multiplicity Normal life, they also need a quantitative expression. Many different types of inducing factor
第二节防卫反应基因的主要类型
一、病程相关蛋白基因 (一) PR基因家族遗传特征 (表) 自1970年发现PR蛋白以来，烟草中已报道了5大 类至少14种PR蛋白，部分PR蛋白性质已比较清楚， 但多数仍在进一步研究之中。 First, the pathogenesis-related protein gene (A) PR gene family genetic characteristics (Table) Since 1970 PR proteins found since, tobacco has been reported 5 categories at least 14 PR proteins, some PR protein nature has been relatively clear, but most are still under investigation.
烟草中 PR蛋白
l PR-1蛋白及其基因(家族1) 该组蛋白是最先报道与TMv侵染有关的PR蛋白，但迄 今其有关功能尚不清楚。 2．PR—2蛋白及其基因(家族2) 这一组蛋白中已鉴定出4种血清学相关的PR蛋白，具 有-1，3—葡聚糖酶活性。 3．PR-3蛋白及其基因(家族3) 该组蛋白具有几丁质酶活性，至少有4种血清学相关的 蛋白组成。 4．PR-4蛋白及其基因(家族4) 这些蛋白在植物中的确切位臵尚不清楚。与PR—1蛋白 一样，尚未发现与之有关的酶活性或其它功能。有 些研究认为PR-4蛋白与细胞中的Ca2+信号有关
5．PR-5蛋白及其基因(家族5) PR—5蛋白还与甜味蛋白具有65％的 序列相似性，所以又称为类甜味蛋白。 5. PR-5 protein and its gene (family 5) PR-5 protein is also the sweet protein 65% sequence similarity, it is also known class thaumatin.
Defense response genes have been cloned
More
than the current research, and has been cloned defense response genes are: Phytoalexin and involve key enzyme in lignin biosynthesis, Chitinase, -1,3- glucanase gene, Hydroxyproline-rich glycoprotein (HRGP), Glycine-rich glycoprotein (GRP) gene, Pathogenesis-related gene As well as some of unknown function and defense reactions associated cDNA and the like. In addition, ethylene and phenolic compounds synthase gene. Pathogens and disease-causing genes related enzyme inhibitors have also been cloned (Figure 5-1)
(2)微生物激发子 微生物激发子处理植物可以诱导防卫反应， 但同时也诱导PR蛋白产生。如青枯假单胞 的脂多糖都能诱导产生PR蛋白。 (2) microbial elicitor Microbial elicitor treated plants can be induced defense responses, but also induced PR protein production. Pseudomonas solanacearum as lipopolysaccharide can induce PR proteins.
(4)生理胁迫因子 如剪枝、脱叶、掩水、干旱都对PR蛋 白的表达产生不同程度的影响。 (4) physiological stress factors Such as pruning, defoliation, cover water, drought has produced different effects on the expression of PR proteins.
(三)PR蛋白的功能
1．与植物抗病性的关系 与植物系统获得抗性发生有关 PR基因表达与HR或者 SAR（系统获得抗性）之间 的相关性并不是绝对的 直接作用还没有完全证实 1. Relationship between plant disease resistance And the occurrence of plant systemic acquired resistance PR gene expression correlated with HR or SAR (systemic acquired resistance) between not absolute Direct action has not been fully confirmed
(5)化学诱导因子 早期的研究曾认为烟草的PR蛋白与动物中的干扰素 系统相似。干扰素合成诱导因子聚丙烯酸(PAA)处理 Xanthi-nc烟草能诱导PRl和PR—2的积累。其它许多 化学因子也证明具有诱导服蛋白积累的作用，如2硫脲嘧啶、双氧水和多菌灵。 5) chemically induced factor Earlier studies had thought tobacco PR protein interferon system similar animals. Of interferon-inducible factorpolyacrylic acid (PAA) process Xanthi-nc tobacco can induce PRl and accumulation of PR-2. Many other factors also proved chemical suits protein accumulation induced effects, such as 2-thiouracil, hydrogen peroxide and carbendazim.