植物抗病反应的信号传导

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• 2024-11-24 16:29

植物抗病反应的信号传导孙化民(沈阳大学师范学院自然科学系,辽宁沈阳110016)Ξ摘要:植物由抗病基因介导的防卫过程存在一系列生理生化和分子生物学反应,这些反应从病原菌浸染点开始的超敏反应(HR),并延伸到远处组织的系统抗性或获得性抗性(SAR),受制于一种信号传导网络的调控。这个信号系统有抗病蛋白和病原菌非病毒性蛋白,在一种配体———受体的互作模式下激发,并由信号分子H2O2,NO和系统信号分了SA,JA和乙烯,通过关键调控基因传递和放大,最终诱导一系列防卫反应基因的表达和代谢的变化而产生抗性。植物防卫信号的产生类似于动物免疫系统因子的介导,并可由非寄主病原菌或诱导子诱发。这些信号途径所产生的广谱抗性为植物抗病基因工程的应用奠定了基础。关键词:抗病性;防卫信号传导中图分类号:Q94518文献标识码:A文章编号:1008-3863(2003)01-0112-03

最近,在“TIBS25-May2000”上有一篇综述,题为“植物免疫反应中的信号传统”(McDo-well和Dangal2000)。该综述提出了由离子、活性氧中间体ROIs,一氧化氮NO,水杨酸SA调节的区域和系统防卫反应。在植物中,病原体信号分子和细胞受体结合,而被植物所感受[1](P12-3)。目前,信号传导已成为世纪之交植物生理学研究的重点。本文,概述了植物抗病反应信号传导的最新研究进展。一、诱发子诱导植物抗性自1901年Ray用锈菌的弱毒小种小麦来抵抗锈菌的传染依赖的研究开始,人们在诱导植物抗性这一领域的研究在深度和广度上不断地向前推进。随着分子生物学和其他相关学科的发展,人们已从信号识别、信号转导和防卫基因表达调控三个关键环节上对诱导抗性机理进行了深入的探索。激发子是能诱导植物任何防卫反应的分子,激发子———受体识别是植物抗病防卫反应产生的第一步。大量实验表明,激发子———受体识别后,通过构型变化激活细胞内有关酶的活性,使蛋白质磷酸化,形成第二信使,信号因而扩大,最终通过对特殊基因的调控激发植物产生防卫反应。二、蛋白质可逆磷酸化在植物———病原体互作中的作用分子植物病理学认为,植物与病原菌相互作用时,病原菌无毒基因产物(作为配体)与寄主植物抗病基因产物(作为受体)识别结合,从而产生信号分子,这种信号通过一系列信号传递组分的转导,最终导致植物细胞特异性抗病防卫反应基因的表达,从而表现抗病性。胞质Ca2+、蛋白激酶、蛋白磷酸脂酶、磷酸肌醇、H2O2都能在植物———病原菌互作的信号转导中担负一定功能。大量研究表明,蛋白质可逆磷酸化也参与植物———病原菌互作的信号传递。蛋白质可逆磷酸化在植物———病原菌互作信号转导中的功能,可以从以下几个方面评价:(1)病原菌在激发处理后,某些蛋白质磷酸化状态的改变,—211—第5卷第1期沈阳教育学院学报Vol.5No.12003年3月JournalofShenyangCollegeofEducationMar.2003

Ξ收稿日期:2002-09-05作者简介:孙化民(1960-),女,山东淄博人,沈阳大学师范学院自然科学系副教授。©1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.

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