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植物抗病反应相关转录因子的研究进展

花匠小妙招
2024-11-04 23:08

收稿日期:2011-03-04基金项目:海南大学211工程专项资金(研究生教育教学改革研究项目)资助作者简介:罗红丽(1973-),女,河南南阳人,博士,副教授,主要从事植物抗病性分子机理研究.Te:l0898-66160720;Emai:lhlluo@live.com第2卷第1期热带生物学报Vo.l2No.12011年3月JOURNALOFTROPICALORGANISMSMar2011

文章编号:1674-7054(2011)01-0083-06植物抗病反应相关转录因子的研究进展罗红丽,陈银华(海南大学海南省热带作物资源可持续利用重点实验室,海南海口570228)摘要:概述了植物抗病反应相关转录因子的研究进展,以及转录因子在植物抗病性改良中存在的问题和应用前景。关键词:植物抗病反应;转录因子;转录调控中图分类号:S432.2+3文献标志码:A植物经常面临着种类繁多的病原微生物的侵染,但在与病原微生物的长期协同进化过程中,植物形成了有效的抗病机制,因此能抵御大多数病原微生物的侵染。植物抗病性是一系列防卫反应基因协同表达的结果,而转录调控是植物防卫反应基因表达调控的主要方式,它可以决定植物对病原物的侵染表现抗病性或感病性以及抗感程度[1]。植物抗病防卫反应的转录调控涉及到转录因子的作用。当植物感受到入侵病原菌信号后,经过一系列的信号传递事件后使转录因子被激活,活化的转录因子在细胞核内与相应基因启动子中的顺式作用元件发生DNA-蛋白的特异性互作,从而激活防卫反应相关基因的转录表达。笔者概述了植物抗病反应相关转录因子的研究进展,旨在为植物抗病基因工程提供新的思路。1与植物抗病反应有关的转录因子在众多植物转录因子中,与抗病反应有关的主要有以下类型:bZIP型中的TGA家族、ERF型转录因子、锌指蛋白中的WRKY家族、homeodomain蛋白、HSF蛋白以及MYB因子,其中homeodomain蛋白、HSF蛋白和MYB因子参与植物防卫反应的报道较少。1.1bZIP家族在拟南芥中,bZIP型转录因子是含有75个成员的大家族,其中TGA/OBF与植物抗病反应有关,主要参与SA介导的信号传递途径。TGA类转录因子在植物抗病反应中具有双重功能。将缺失DNA结合活性的TGA类转录因子转化烟草后,发现TGA结合活性的缺失与2个生物胁迫应答基因GNT35和STR246的抑制相关,并且增强了水杨酸(salicylicacid,SA)介导的PR基因的诱导表达;当用病原菌挑战接种时,这些转基因植物表现出高水平PR基因的诱导表达,而且系统获得抗性(systemicacquiredresistance,SAR)增强。TGA家族成员之间存在功能冗余,通过对其中6个成员的分析表明,TGA3为PR基因的基础表达和2,6-dichloroisonicotinicacid(INA)诱导表达所必需。TGA6-能够增强PR1基因的基础表达和诱导表达,证明TGA6对于PR基因的表达起正向调节作用。相反,TGA2基因对于PR基因的表达起抑制作用,但在没有TGA5和TGA6的背景下却起着正向调节的作用[2]。最近的研究表明,TGA还参与调节NIMIN-1(NIM1interacting)的表达[3]。此外,其他植物中的研究也证明了TGA转录因子参与了植物的抗病反应。在番茄PtoAvrPto介导的抗病反应中,利用病毒诱导的基因沉默VIGS(virusinducedgenesilencing)技术抑制21个抗病信号途径相