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植物抗病虫基因
第五章 植物抗病虫基因工程分子基础 第一节：植物抗病分子生物学 第二节：植物病毒分子生物学 第三节：植物抗病基因工程 第四节：植物抗虫分子基础及常用抗虫基因 植物基因工程： 利用DNA重组等技术对植物进行性状改良，进而获得新 品种、品系或株系的过程。 植物抗病虫基因工程： 就是将从各种生物（包括植物、动物和微生物等） 中克隆到的抗病虫基因，利用基因工程的手段转入不同的植 物中，从而培育出具有抗病虫能力的作物新品种。 第一节：植物抗病分子生物学 一、植物抗病机制 一类，非寄主抗性：一种病原只可侵染某种植物而不能侵染其他 植物，这种植物对病原菌的自然抗性称为非寄主抗性。无小种专 一性，抗性可长期保持。 （马铃薯晚疫病菌：马铃薯/番茄；棉 花角斑病菌：棉花/秋葵/黄蜀葵；水稻蔟矮病毒：栽培稻/野生稻 Oryzae nivara） 特点： （1）无小种专一性； （2）抗性可长期保持。 二类，植物自身存在的结构屏障。 角质、蜡质、木质素、栓质、特殊气孔 小分子抗病物质：破坏细胞透性蛋白质核糖体灭活蛋白 三类，通过识别入侵病原而诱导产生的一系列防卫反应。分为： 过敏反应（Hypersensitive Response, HR）和系统获得性抗性（ Systematic Acquired Resistance, SAR）. 指在植物与病原菌的非 亲和系统中，受病原菌 侵染的植物细胞快速死 亡而形成枯斑的反应。 HR 是植物程序化的抗病机 制。 HR变化： 首先，病菌侵染点细胞进入程序死亡 （Programmed Cell Death） 接着，病菌侵染点和周围细胞的细胞壁结构发生变化 （结 构蛋白氧化交联，木质素沉积，胼胝质形成）。 最后，在侵染点和周围细胞中的防卫基因表达。 表明 植物保卫素合成酶基因 Northern 病程相关蛋白基因 细胞壁结构蛋白和木质 素合成酶基因 PR蛋白：是植物受到病原菌侵染时产生的一组与致病性相 关的蛋白质 HR调控： Acd （Accelerated cell death）gene Lsd （Lesion stimulating disease resistance）gene 负调控 细胞程序死 存 Acd或Lsd蛋白 失活 细胞程序 亡关闭 死亡打开 在 活性氧的产生被认为与HR时细胞的死亡有关 （证据）。 I 活性氧中间产物 短暂存在 浓度升高 浓度正常 Acd或Lsd蛋白 Acd或Lsd蛋白 失活
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