植物抗病性分子机制研究进展剖析

四种不同机制
4)植物抗性基因表达产物能特异性识别病原菌中相应无毒基因 编码的产物，并产生信号分子，这些信号分子经信号传递因 子传递后，开启植物防卫基因的表达，最终对病原菌产生抗 性。这就是著名的基因对基因假说(Flor，1971)。这种防卫 作用机制在植物中普遍存在，也是目前研究最深人的一种作 用机制。抗病基因编码的产物与病原菌无毒基因表达产物直 接或间接结合后会引发一系列反应，如蛋白磷酸化、Ca++浓 度变化、活性氧变化、水杨酸变化和离子流等(Yang等， 1997)。植物防卫基因的表达主要包括谷胱甘肽S转移酶、过 氧化物酶、细胞壁蛋白、蛋白酶抑制剂、水解酶(如几丁质 酶和1,3-b葡聚糖等)及涉及次级代谢的病程相关 (pathogenesis-related，PR)蛋白和酶等(zhu等，1996)。
四种不同机制
2)显性基因能编码病原菌致病性的靶标物。若植物缺乏该靶标 物就会产生抗性。 这方面的例子是玉米线粒体基因T-urfl3， 该基因不仅能编码与雄性不育有关的蛋白，也能编码与病原 菌Bipolaris maydis生理小种T分泌毒素亲和的产物，导致 玉米与病原菌发生亲和性互作，即植株感病。而缺乏该基因 的玉米品种则抗该种病原物(Braun等，1989)。
（一）植物方面
抗病基因的类型：
基因产物皆含有两个结构域，亮氨酸重复序列( leucinerich repeats, LRRs) 和核苷酸结合位点( nucleotidebingding site, NBS).NBS- LRR 型R 基因又可分为两个亚 类，一类在编码产物的末端具有1 个TIR结构域 ( drosophila toll and mammalian interleukin- 1受体的 同源物)另一类其基因产物不含TIR 结构域,在靠近N末端具 有螺旋- 螺旋结构,一些时候以亮氨酸拉链的形式存在.其他 3个类型R基因,其编码产物分别包含1个LRR或一个激酶结构 域,或者LRR和激酶结构域.
（一）植物方面
抗病基因的类型：
eg. 马铃薯Hcr9基因家族的编码蛋白包含一个跨膜LRR 的结构域, Hcr家族成员分别对不同小种的Cladospor ium fulvum具有 抗性 马铃薯Pto基因具有一个丝氨酸- 羟丁氨酸激酶结构域, 它表 现对Pseudomonas syr ingae的抗性. 水稻的Xa21基因蛋白包括一个LRR和一个激酶结构域, 该基因 控制对Xanthomonas oryzae的抗性
植物抗病性分子机制研究进展
advance of molecular mechanism in plant disease resistance
小组成员：陈方圆 王纪元 王世博 高培培 罗永亮 刘清松 马琳
引导语
为什么要探究植物抗病分子机 制？？？
植物抗病性分子机制研究进展
一、与植物抗病相关基因 二、植物抗病分子机制 三、抗病基因工程研究展望
抗病基因和防卫基因的关系
诱导防卫反应是由植物特异抗病基因介导完成， 从目前来看至少有四种不同机制
1）抗病基因产物钝化病原菌侵染时产生的毒素进而抑制病原 菌的繁殖，往往出现局部坏死症状eg.Johal 和Briggs克隆 的世界上第一个植物抗病基因Hml，该基因能编码依赖于 NADPH的HC毒素还原酶，该酶能使玉米圆斑病菌生理小种1所 产生的毒素失活，从而使玉米获得抗性。
3)病程相关蛋白基因．编码蛋白酶抑制剂、葡聚糖苷酶、几丁 质水解酶等
（一）植物方面
抗病基因的类型：
基因产物皆含有两个结构域，亮氨酸重复序列( leucinerich repeats, LRRs) 和核苷酸结合位点( nucleotidebingding site, NBS).NBS- LRR 型R 基因又可分为两个亚 类，一类在编码产物的末端具有1 个TIR结构域 ( drosophila toll and mammalian interleukin- 1受体的 同源物)另一类其基因产物不含TIR 结构域,在靠近N 末端具 有螺旋- 螺旋结构,一些时候以亮氨酸拉链的形式存在.其他 3个类型R基因,其编码产物分别包含1个LRR或一个激酶结构 域,或者LRR和激酶结构域.
（一）植物方面
防卫基因表达产物及其功能，可大致分为四大 类
一、次生物质合成基因 二、水解酶和病程相关基因 三、细胞壁修饰有关基因 四、清除活性氧的细胞内防卫酶系统基因
（一）植物方面
防卫基因及其表达产物：
1)细胞壁蛋白基因，编码细胞壁中富含羟脯氨酸的糖蛋白．过 氧化物酶等
2)次生物质合成基因，编码植保素及木质素生物合成所需的酶
四种不同机制
3)抗病基因表达产物直接引发抗病反应。到目前为止， 只在大麦中发现这种作用机制。研究发现，大麦显 性基因Mlo编码由534个氨基酸残基组成的分子量为 60 kDa含7个跨膜域的膜锚定蛋白，它可能是植物细 胞死亡和其他防卫系统的负调控因子，而含隐性基 因mfo的植株则能抵抗病原菌Erysiphe graminis f．sp. hordei的侵染(Bfischges等，1997)。
（一）植物方面
抗病基因来自百度文库类型：
eg. 马铃薯Hcr9基因家族的编码蛋白包含一个跨膜LRR 的结构域, Hcr家族成员分别对不同小种的Cladospor ium fulvum具有 抗性 马铃薯Pto基因具有一个丝氨酸- 羟丁氨酸激酶结构域, 它表 现对Pseudomonas syr ingae的抗性. 水稻的Xa21基因蛋白包括一个LRR和一个激酶结构域, 该基因 控制对Xanthomonas oryzae的抗性
一、与植物抗病相关基因
（一）植物方面
抗病基因（resistance genes）: 基因对基因假说中的寄主植物中与病原物无毒基因表现不亲和互作的基因.编码产 物具有特异性，只与特异的病原物的无毒基因相互作用,组成性表达，编码产物 不易分离 感病基因(susceptible genes): 与抗病基因相对的基因.在没有病原物侵染时，是植物正常代谢所必须的基因，只 是在病原物侵染后才表现其次生功能 防卫基因（defense genes）： 在抗病机制中起最终作用的基因，其编码产物直接或间接作用于病原物，一般受 病原物诱导表达，编码产物易分离.其不像抗病基因那样仅抗病植株特有，在感 病植株中也存在，只是感病植株中防卫基因相对抗病植株被激活的慢、表达微弱 的多