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水稻抗稻瘟病天然免疫机制及抗病育种新策略 被引量：16
1
作者 何峰 张浩 +2 位作者 刘金灵 王志龙 王国梁 《遗传》 CAS CSCD 北大核心 2014年第8期756-765,共10页
稻瘟病是水稻最严重的病害之一,由子囊菌(Magnaporthe oryzae)引起。利用抗病品种是防治稻瘟病最经济、最有效的措施。近年来,稻瘟病已发展为研究植物与病原真菌分子互作机制的模式系统,在水稻与稻瘟菌互作和寄主抗性分子生物学、基因... 稻瘟病是水稻最严重的病害之一,由子囊菌(Magnaporthe oryzae)引起。利用抗病品种是防治稻瘟病最经济、最有效的措施。近年来,稻瘟病已发展为研究植物与病原真菌分子互作机制的模式系统,在水稻与稻瘟菌互作和寄主抗性分子生物学、基因组学和蛋白组学等领域取得了一系列重要的研究成果。文章综述了近年来水稻抗稻瘟病两种天然免疫机制,即病原菌相关分子模式诱导和效应蛋白诱导的抗病机制研究的最新进展,讨论了GWAS、TALLEN、CRISPR和HIGS等基因组研究新方法和新技术在水稻抗病育种中的应用,并对目前稻瘟病抗性机制研究和抗病育种中的问题和挑战进行了探讨和展望。 展开更多
关键词 水稻 稻瘟病 抗病性 病原菌相关分子模式诱导抗病性 效应蛋白诱导抗病性
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两类免疫受体强强联手筑牢植物免疫防线 被引量：5
2
作者 王伟 唐定中 《植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期142-146,共5页
植物先天免疫系统在抵御病原菌入侵过程中发挥至关重要的作用,主要包括两个层次,即病原菌相关分子模式和效应因子分别触发的PTI和ETI免疫反应。PTI和ETI分别由植物细胞膜表面模式识别受体(PRRs)和胞内免疫受体(NLRs)激活,具有特异的激... 植物先天免疫系统在抵御病原菌入侵过程中发挥至关重要的作用,主要包括两个层次,即病原菌相关分子模式和效应因子分别触发的PTI和ETI免疫反应。PTI和ETI分别由植物细胞膜表面模式识别受体(PRRs)和胞内免疫受体(NLRs)激活,具有特异的激活机制,但是两者激活的下游免疫事件相互重叠。PTI和ETI是否为泾渭分明的两道防线,以及ETI与PTI下游事件为何如此相似,一直是植物免疫领域最受关注的问题之一。最近,中国科学院分子植物科学卓越创新中心辛秀芳团队与合作者利用拟南芥(Arabidopsis thaliana)与丁香假单胞杆菌(Pseudomonas syringae)互作系统对PTI和ETI在机制上的联系进行了研究。他们发现PRRs和共受体参与ETI,而活性氧的产生是联系PRRs和NLRs所介导的免疫早期信号事件。他们还发现NLRs信号能够迅速增强PTI关键因子的转录和蛋白水平,PTI的增强在ETI免疫反应中不可或缺。该研究从机制上解析了植物免疫领域中长期悬而未决的PTI与ETI相似性之谜,是该领域的一项突破性进展,为未来作物分子设计育种提供了新的启示。 展开更多
关键词 植物免疫 病原菌相关分子模式触发的免疫反应(PTI) 效应因子触发的免疫反应(eti) 活性氧 NLRS 模式识别受体(PRRs)
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泛素化修饰在水稻与稻瘟病菌互作中的研究进展
3
作者 宁柠 杨南 陈倩 《植物保护学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期752-763,共12页
稻瘟病菌Magnaporthe oryzae引起的稻瘟病是水稻Oryza sativa生产中的重大真菌病害,对水稻与稻瘟病菌互作机制的解析有助于挖掘优异抗性基因,为水稻育种提供抗稻瘟病基因资源。泛素化是真核生物中保守存在的重要蛋白质翻译后修饰(post-t... 稻瘟病菌Magnaporthe oryzae引起的稻瘟病是水稻Oryza sativa生产中的重大真菌病害,对水稻与稻瘟病菌互作机制的解析有助于挖掘优异抗性基因,为水稻育种提供抗稻瘟病基因资源。泛素化是真核生物中保守存在的重要蛋白质翻译后修饰(post-translational modification,PTM),参与植物生长发育和胁迫响应等过程。随着生物技术的不断发展,水稻与稻瘟病菌互作研究不断深入,在泛素化修饰组学、泛素化互作组以及蛋白功能等相关方面的研究取得了长足进展,近年来已鉴定到的多种水稻泛素修饰相关蛋白在水稻免疫过程中发挥着重要作用。该文在简要介绍泛素化途径的基础上,对E2泛素结合酶、E3泛素连接酶和去泛素化酶等参与水稻病原相关分子模式触发的免疫(pathogen-associated molecular pattern-triggered immunity,PTI)或效应蛋白触发的免疫(effector-triggered immunity,ETI)的研究进展进行综述,并对该领域亟待解决的科学问题以及未来的发展方向进行探讨,以期为泛素化修饰在植物免疫过程中的深入研究提供参考与借鉴。 展开更多
关键词 水稻 稻瘟病 泛素化 病原相关分子模式触发的免疫 效应蛋白触发的免疫
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条形柄锈菌吸器特异效应蛋白Hasp68抑制寄主免疫并与小麦组织蛋白酶B互作 被引量：2
4
作者 於立刚 齐晓晚 +4 位作者 魏晋萍 王婷 王晓杰 康振生 汤春蕾 《菌物学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第10期1905-1919,共15页
作为活体营养专性寄生真菌,条形柄锈菌(小麦条锈病)在侵染过程中通过形成吸器向寄主细胞释放效应蛋白,干扰寄主的防卫反应,促进其侵染与致病。因此,条形柄锈菌效应蛋白的鉴定与功能研究对揭示其毒性机理具有重要意义。本实验室前期完成... 作为活体营养专性寄生真菌,条形柄锈菌(小麦条锈病)在侵染过程中通过形成吸器向寄主细胞释放效应蛋白,干扰寄主的防卫反应,促进其侵染与致病。因此,条形柄锈菌效应蛋白的鉴定与功能研究对揭示其毒性机理具有重要意义。本实验室前期完成了条形柄锈菌CYR31生理小种吸器转录组分析,从中鉴定得到一个吸器特异诱导表达分泌蛋白Hasp68,利用农杆菌侵染在烟草细胞中瞬时表达该基因,能够抑制小鼠促细胞凋亡蛋白Bax诱导的细胞程序性死亡,鉴定为条形柄锈菌候选效应蛋白。Hasp68基因全长318bp,编码105aa,N-端包含20aa的信号肽,无保守结构域。BlastX分析表明Hasp68为条形柄锈菌特有效应蛋白,在其他真菌中无同源蛋白,且在条形柄锈菌16个菌系中呈较低的序列多态性,表明其在条形柄锈菌的进化过程中相对保守。借助荧光假单胞菌EtHAn的三型分泌系统,在小麦细胞中过表达Hasp68能够抑制由非致病细菌引起的PTI(PAMP-triggered immunity)相关胼胝质的积累;同时,也能抑制小麦与无毒条形柄锈菌互作中ETI(effector-triggered immunity)相关的活性氧爆发和过敏性坏死反应,表明效应蛋白Hasp68具有抑制寄主免疫反应的功能。利用酵母双杂交系统筛选Hasp68在小麦中的互作蛋白,发现其与组织蛋白酶B(cathepsin B)TaCTSB互作,双分子荧光技术进一步验证二者在烟草细胞中共表达存在互作,初步揭示了效应蛋白Hasp68的互作靶标。 展开更多
关键词 条形柄锈菌 吸器特异效应蛋白 PCD PTI eti 小麦组织蛋白酶B
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小麦条锈菌效应蛋白Hasp58抑制植物免疫的功能分析 被引量：2
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作者 陈增菊 王婷 +3 位作者 汤春蕾 赵梦鑫 康振生 王晓杰 《麦类作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期239-246,共8页
为明确小麦条锈菌吸器特异表达效应蛋白Hasp58抑制植物免疫的功能,利用PCR获得Hasp58的全长cDNA序列;借助生物信息学软件预测Hasp58的信号肽;将Hasp58构建到pGR106载体用于农杆菌(Agrobactrium tumefacien)介导的烟草瞬时表达系统,明确H... 为明确小麦条锈菌吸器特异表达效应蛋白Hasp58抑制植物免疫的功能,利用PCR获得Hasp58的全长cDNA序列;借助生物信息学软件预测Hasp58的信号肽;将Hasp58构建到pGR106载体用于农杆菌(Agrobactrium tumefacien)介导的烟草瞬时表达系统,明确Hasp58抑制细胞坏死的毒性功能;将Hasp58构建到pCambia1302载体用于烟草细胞定位,明确Hasp58定位情况;将Hasp58构建到pEDV6载体用于荧光假单胞杆菌(Pseudomonas fluorescens)介导的小麦瞬时表达系统,对小麦胼胝质、过敏性坏死面积、活性氧、菌丝面积、菌丝长度进行统计分析,明确Hasp58抑制寄主植物PAMPs引发的免疫反应(PTI)和效应蛋白诱导的免疫反应(ETI)功能。结果表明,条锈菌Hasp58的cDNA全长为1 026 bp,编码342个氨基酸,N端含26_aa的信号肽;通过农杆菌侵染,在烟草中瞬时表达Hasp58,发现其能够抑制由BAX诱导的细胞坏死,为条锈菌的候选效应蛋白;烟草细胞定位发现,含有信号肽和缺失信号肽的Hasp58与GFP融合表达均定位在细胞质,推测该效应蛋白在胞质作用;利用细菌的三型分泌系统在小麦中瞬时表达Hasp58,发现其能够抑制荧光假单胞杆菌引起的胼胝质积累,导致由无毒性条锈菌小种CYR23引起的小麦过敏性坏死面积和活性氧减少,使菌丝面积和长度增加。推测小麦条锈菌效应蛋白Hasp58可抑制寄主植物的PAMPs引发的免疫反应(PTI)和效应蛋白诱导的免疫反应(ETI),并促进自身侵染。 展开更多
关键词 条锈菌 效应蛋白 PAMPs引发的免疫反应(PTI) 效应蛋白诱导的免疫反应(eti)
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