植物免疫学

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植物免疫学的植物免疫系统与病原识别

植物免疫学的植物免疫系统与病原识别

植物免疫学的植物免疫系统与病原识别植物是地球上最重要的生物之一,作为自养生物,它们需要与环境中的各种生物和非生物因素进行相互作用。

然而,植物也容易受到病原体的侵袭,这使得植物免疫系统的研究变得至关重要。

在植物免疫学领域,研究人员致力于了解植物如何感知和响应病原体的入侵,以及植物免疫系统的工作原理。

一、植物免疫系统的基本组成植物免疫系统是由一系列复杂而高度协调的信号传导网络组成的。

它包括两类免疫反应,即PAMPs-PRRs免疫和R基因介导的免疫。

PAMPs-PRRs免疫是植物感应病原体模式识别的一种普遍机制。

在这种免疫反应中,植物通过感受病原相关分子样式(PAMPs)来识别病原体,而这些PAMPs则会被植物特异性受体(PRRs)所结合。

一旦病原体与PRRs结合,植物免疫系统便会启动一系列防御反应,包括产生促进病原体杀伤的物质和激活激素信号通路。

另一种免疫反应是R基因介导的免疫,它是通过感知和响应病原体特异性效应器蛋白(效应蛋白)的功能损失来实现的。

这些效应蛋白可以与病原体分析物(如蛋白酶、酶解酶等)相互作用,并触发免疫应答。

R基因可以识别病原体所释放的效应蛋白,并通过激活相关的信号途径来引发免疫反应。

二、植物免疫系统中的病原识别机制植物免疫系统中的病原识别机制是植物与病原体相互作用中的关键步骤。

植物主要依靠感应受体来识别病原体。

最常见的感应受体是PRRs和R蛋白。

PRRs可以识别病原体PAMPs,并在识别到它们后激活免疫反应。

而R蛋白则是一类能够直接识别病原体效应蛋白的受体,当R蛋白与效应蛋白结合后,它们会触发一系列免疫反应。

植物免疫系统中的病原识别还涉及到多个信号通路,其中包括激酶-Ca2+通道信号轴、MAPK信号通路、激素信号通路等。

这些信号通路的激活与病原体识别密切相关,通过这些信号通路的活化,植物可以调节免疫反应的程度和方向。

三、植物免疫系统的抗病反应一旦植物感知到病原体的入侵,植物免疫系统会启动一系列的抗病反应。

植物免疫学

植物免疫学

植物免疫学第一章绪论Table of Contents1.1 抗病性利用与植物病害防治植物病害是作物生产的最大威胁之一▪1844—1846年,马铃薯晚疫病流行,造成爱尔兰饥荒▪1870年,咖啡锈病流行,斯里兰卡的咖啡生产全部毁产▪1942年,水稻胡麻斑病流行,造成孟加拉饥荒▪1950年,小麦条锈病大流行,我国损失小麦120亿斤▪1970年、1971年,玉米小斑病流行,美国玉米遭受重大损失1.1 抗病性利用与植物病害防治抗病性利用在植物病害防治中的作用▪利用抗病性来防治植物病害,是人类最早采用的防治植物病害的方法▪“综合治理”策略中,抗病性利用是最基本、最重要的措施▪经济、简便、易行,且不污染环境1.2 植物免疫学1.2.1 植物免疫学植物免疫学(plant immunology)是关于植物抗病性原理和应用的综合学科,以植物与病原物的相互作用为主线,探索植物免疫的本质,合理实行人为干预,以达到有效而持久控制植物病害的目的植物病理学的一门新兴分支学科系统研究植物的抗病性的类型、机制和遗传、变异规律及植物抗病性合理利用,使其在植物病害防治中发挥应有的作用1.2 植物免疫学1.2.2 植物免疫学的研究内容①植物抗病性的性质、类型、遗传特点和作用机制②植物病原物致病性的性质、类型、遗传特点和作用机制③植物与病原物的识别机制和抗病信号的传递途径④植物抗病性鉴定技术、抗病种质资源、抗病育种和抗病基因工程⑤病原物群体毒性演化规律、监测方法和延长品种抗病性持久度的途径和方法⑥人工诱导植物免疫的原理和方法1.2 植物免疫学1.2.3 植物免疫学与其它学科的关系▪以植物病理学、生物化学、遗传学和分子生物学为基础▪基础理论层面:与植物病原学、植物生理学、真菌生理学、细胞学、生物物理学等学科有密切关系▪应用层面:与植物育种学关系最密切,与植物保护学、作物栽培学、植物遗传工程、农业生物技术、田间试验与统计等学科有密切关系▪在植物病理学各分支学科中,植物免疫学与生理植物病理学、分子植物病理学最接近,内容有所重叠,但学科范畴和侧重点不同1.3 植物免疫学发展简史1.19世纪中期至20世纪初期阶段(萌芽阶段)•1380年,英国选种家J. Clark用马铃薯“早玫瑰”品种与“英国胜利”杂交育成抗晚疫病品种“马德波特∙沃皮特”•L. Liebig,1863发现增施磷肥可提高马铃薯对晚疫病的抗性,偏施氮肥可加重发病•1896年,J. Eriksson和E. Hening发现小麦对锈病的反应有严重感染、轻度感染和近乎完全抵抗3种类型,并建议在生产上应用近乎完全抵抗的品种•1879年和1894年,Shrodter和Eriksson先后发现醋梨锈病菌(Puccinia caricis)和禾谷类秆锈菌(Puccina graminis)有寄生专化现象1.3 植物免疫学发展简史2.20世纪30〜70年代(学科体系建立和完善的阶段)(一)开始建立了遗传学理论•1900年,G. J. Mendel的遗传定律被重新肯定,为植物抗病性的研究和利用提供了遗传学理论•1905年,R. H. Biffen用小麦抗条锈品种American Club与感锈品种Michigan Bronze杂交和用大麦抗白粉病品种与感病品种杂交证明,植物的抗病性不但可以遗传,而且是按照孟德尔的遗传定律遗传•1909年N. A. Orton用栽培种西瓜Eden与饲料西瓜Citon杂交,并按照孟德尔的遗传定律在子2代和子3代继续选择,选出了抗萎蔫病食用西瓜“胜利者”(二)发现病菌有生理分化现象▪1917年,E. C. Stakman和F. J. Piemeisel发现小麦秆锈菌内有生理小种的分化(三)开始研究病原菌致病性的遗传和变异▪1904年,Blackeslee发现毛霉菌有异宗配合现象▪1927年,G. H. Criegie发现秆锈菌有异宗配合现象▪1932年,A. F. Hansen和Smith还在半知菌中发现有异核性(四)提出了一些有关植物免疫机制的学说▪Ward,1902,毒素和抗毒学说▪Comes,1910,酸度学说▪Dougal,1910,渗透压学说▪Rivera,1913,膨压学说▪Κричевский,1916,抗体、拟抗体学说▪瓦维洛夫,1919,植物免疫发生学说▪瓦维洛夫,于1939年出版了“植物对侵染性病害的免疫学”专著20世纪中期阶段▪H. H. Flor,1942,提出“基因对基因”假说(gene-for-gene hypothesis)▪植物病原菌致病性的遗传和变异研究:病菌可以通过准性生殖(parasexualism)产生变异(Pontecorvo,1953);▪在植物抗病性的遗传变异规律和寄主与病原物相互关系方面取得了较大进展▪开始物理、化学和人工免疫研究▪在植物抗病机制方面做了大量研究,提出了一些新的假说。

植物免疫学研究植物的天然及特异性免疫机制的学科

植物免疫学研究植物的天然及特异性免疫机制的学科

植物免疫学研究植物的天然及特异性免疫机制的学科[植物免疫学研究植物的天然及特异性免疫机制的学科]植物免疫学是研究植物对抗病原微生物的天然及特异性免疫机制的学科。

在进化过程中,植物逐渐形成了一套复杂而高效的免疫系统,以保护自身免遭病原微生物的侵袭。

在本文中,将介绍植物免疫学的研究内容、重点及未来的发展方向。

一、植物免疫学的研究内容植物免疫学的研究内容主要包括以下几个方面:1. 植物的天然免疫机制:植物通过一系列的非特异性防御反应来对抗病原微生物的侵袭。

这些反应包括激活植物的免疫信号传导通路、产生抗菌物质以及细胞壁增强等。

天然免疫机制是植物最早防御病原微生物侵袭的反应之一。

2. 植物的特异性免疫机制:当植物遭受特定的病原微生物侵袭时,会启动特异性免疫机制以进行针对性的防御。

这些机制主要包括植物病原识别受体的识别、信号转导、基因表达调控以及产生免疫蛋白等。

特异性免疫机制是植物对付多样化病原微生物的有效手段之一。

3. 植物与病原微生物的相互作用:研究植物与病原微生物之间的相互作用是植物免疫学研究的重要内容之一。

通过研究植物与不同病原微生物之间的相互作用过程,可以揭示病原微生物侵染植物的机制,从而为植物病害的防治提供理论依据。

二、植物免疫学的研究重点植物免疫学的研究重点主要包括以下几个方面:1. 病原微生物的识别和克服:研究病原微生物侵染植物的识别机制,探究植物免疫系统对抗病原微生物的克服策略。

这对于增强植物的抗病能力具有重要意义。

2. 免疫信号传导的调控机制:研究植物免疫信号传导通路的调控机制,揭示免疫信号的传递过程和关键分子参与。

这有助于深入理解植物的免疫反应机制。

3. 植物-病原微生物共进化的机制:研究植物与病原微生物之间的共进化过程,探讨植物免疫系统与病原微生物之间的相互作用模式。

这对于揭示植物免疫系统的进化原理具有重要指导意义。

三、植物免疫学的未来发展方向植物免疫学作为一门前沿学科,仍面临着许多令人关注的问题,需要进一步深入研究。

植物免疫学第一章

植物免疫学第一章

02
植物免疫系统概述
植物免疫系统的组成
抗病基因
植物抗病基因是植物免疫系统的重要 组成部分,它们编码了能够识别病原 微生物并启动抗病反应的抗病蛋白。
天然免疫受体
信号转导分子
信号转导分子在植物免疫系统中起着 传递信号的作用,它们能够将病原微 生物的信号传递给植物细胞内部的免 疫反应元件。
天然免疫受体是植物细胞表面的受体, 能够识别病原微生物的分子模式,触 发免疫反应。
植物抗病性是指植物抵抗病原菌侵染和病害发生的能力。
详细描述
植物抗病性是植物天然存在的一种防御机制,它使植物能够 识别并抵御病原菌的侵染,从而避免或减轻病害的发生。这 种能力是植物长期进化过程中形成的一种适应性特征。
植物抗病性的类型
总结词
植物抗病性可分为非专化性抗病性和专化性抗病性。
详细描述
非专化性抗病性是指植物对多种病原菌都具有的抗病能力,这种能力通常与植物 的过敏性反应有关。专化性抗病性则是指植物对某一特定病原菌的抗病能力,这 种能力通常与植物体内某些抗病基因的表达有关。
04
植物抗虫性
植物抗虫性的定义
植物抗虫性是指植物在受到昆虫侵害 时,能够通过一系列生理生化反应来 抵抗昆虫的侵害,保护自身不受伤害 的能力。
植物抗虫性是一种自然的防御机制, 是植物长期适应环境的结果。
植物抗虫性的类型
01
02
03
抗生性
植物通过产生某些化学物 质,如生物碱、酚类化合 物等,抑制昆虫的生长和 发育。
植物免疫系统的功能
抗病性
植物免疫系统的主要功能是抗病 性,即抵抗病原微生物的侵染和 扩展,保护植物不受病害的侵害。
系统性获得抗性
系统性获得抗性是指植物在受到 病原微生物侵染后,能够产生一 种持久的抗性,对同种或相似病 原微生物的再次侵染具有抵抗力。

植物免疫学

植物免疫学

植物免疫学名词1.生理小种:是病原菌种、变种或专化型内形态特征相同,但生理特性不同的类群,可以通过对寄主品种的致病性,即毒性的差异区分开来。

2.变种:除了寄生专化性差异外形态特征和生理性状也有所不同。

3.专化型:并无形态差异,但对寄主植物的属和种的专化性不同。

4.致病变种:细菌在种下设置致病变种,系以寄主范围和致病性来划分的组群,相当于真菌的专化型。

5.毒素:是植物病原真菌和细菌在代谢过程中产生的小分子非酶类化合物,亦称微生物毒素,能在非常低的浓度范围内干扰植物正常的生理功能,诱发植物产生与微生物侵染相似的症状。

6.定性抗病性:抗病性若用定性指标来衡量和表示,则称为定性抗病性,亦称为质量抗病性。

7.定量抗病性:用定量指标来表示的抗病性称为定量抗病性,亦称数量抗病性。

衡量抗病性的定量指标种类很多,如发病率、严重度、病情指数等。

8.病害反应型:即是一种定性指标,它反映了寄主和病原物相互斗争的性质。

9.主动抗病性:诱导性状所确定的抗病性为主动抗病性,是病原物侵染所诱导的。

最典型的为过敏性坏死坏死反应。

10.防卫反应:植物主动抗病性反应也称为防卫反应,防卫反应的发生反应了侵染诱导的植物代谢过程的改变。

11.过敏性反应:又称过敏性坏死反应,简称HR反应,指植物对不亲和性病原物侵染表现高度敏感的现象。

发生此反应时,侵染点细胞及其邻近细胞迅速死亡,病原物受到遏制。

12.主效基因抗病性:由单个或少数几个主效基因控制被称为单基因抗病性或寡基因抗病性,统称为主效基因抗病性。

13.微效基因抗病性:由多数基因控制,各个基因单独作用微小,这称为多基因抗病性或微效基因抗病性。

14.幽灵效应:被病原菌克服的主效基因对定量抗病性有所贡献,但并不能用以完全说明定量抗病性,主效基因抗病性这种作用被称为残余效应或幽灵效应。

15.小种专化抗病性:农作物品种的抗病性可能仅仅对某个或某几个小种有效,而不能抵抗其他小种,这种抗病性类型是小种专化性抗病性。

《植物免疫学》PPT课件

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三、避病、抗病、耐病和抗再侵染
• 1、避病:抗接触
• 2、抗病:抗侵入、抗扩展、抗繁殖
• 3、耐病:抗损害
• 4、抗再侵染:诱导抗病性或获得性免疫
四、被动抗病性和主动性抗病性
• 被动抗病性指植物受侵染前即已具备的、 或说是不论会否与病原物遭遇也必然具备 的某些既存性状,当受到侵染即起抗病作用. 主动抗病性指受侵染前并不出现、 或说是 不受侵染便不会表现出来的遗传潜能,而当 受到侵染的激发后才立即产生一系列保卫 反应而实现出的抗病性,又叫保卫反应,这 在第三章还要详细讨论。
二、抗病性的进化观
• 2、多元进化论(Vanderplank, 1978)
活体营养(biotrophy)和死体营养 (necrotrophy)是两种并存的现象,各有 其不同的进化来源。在病程中,这两种现 象不是互相排斥的,死体营养可以逐步取 代活体营养。活体营养寄生现象可能源于 互利共生的平衡破坏。
二、抗病性的遗传观
• 1、抗病性是遗传规定的潜能,遇到病原物侵染后 才得以表现,其具体表现还依病原物致病性如何 而异。 • 2、抗病性的表现型实际上是寄主-病原物的结合 体的表现型,抗病性的遗传研究需要从结合体的 表现型和病原物的基因型推知寄主抗病性的基因 型。 • 3、寄主的抗病性基因型和病原物的致病性基因型 是相互选择的进化产物,有其对应关系,如“基 因对基因关系”。 • 4、寄主和病原物双方群体间的相互选择导致各自 遗传结构的变化,这便是抗病性的群体遗传学。二、抗 Nhomakorabea性的生理观
• 1、腐生为主的杀生物:死体营养为主,为害方式 较为粗暴,常以毒素/和酶杀伤寄主原生质、消解 寄主组织,再行取食。 寄主:以坚强的组织结构、或以抑制、破坏或 抗耐毒素和酶的机制来抵抗病原物。 • 2、专性寄生物: 初期不杀伤寄主原生质,和 平共处,从而夺取寄主的营养物质,进行活体营 养。 寄主:通过过敏性坏死或以营养和代谢上的种 种不合作来抑制病原物的发育。 • 3、抗病性不是一种简单性状的表现,而是寄主病原物间十分复杂的相互作用的过程。

《植物免疫学》课件

《植物免疫学》课件
未来植物抗病毒病的研究将更加注重跨学科合作和新技术应用,以提高防治效果 和降低环境污染,同时推动农业可持续发展。
05
植物抗虫性
植物抗虫性的类型与特点
抗虫性类型
根据植物对昆虫的抗性程度,可分为 抗生性、耐害性和避害性。
抗虫性特点
植物抗虫性具有多样性、持久性和协 同性等特点,能够抵御不同种类和数 量的昆虫侵害。
基因克隆与表达分析技术
基因克隆
通资源。
表达分析
利用分子生物学技术,如PCR、基因芯片等,检测抗病基因在植物体内的表达情况,了 解其在抗病过程中的作用。
蛋白质组学与生物信息学技术
蛋白质组学
研究植物在抗病过程中的蛋白质表达谱变化,揭示抗病 的分子机制。

植物抗虫性研究的应用与实践
抗虫品种选育
通过植物抗虫性研究,选育具有优良抗虫性能的 农作物品种,提高农业生产效益。
生物防治技术
利用植物抗虫性原理,开发生物防治技术,减少 化学农药的使用,保护生态环境。
生态农业实践
将植物抗虫性研究应用于生态农业实践中,实现 农业的可持续发展。
06
植物免疫学研究方法与技术
植物抗病性的分子机制
总结词
阐述植物抗病性的分子机制,包括信号转导 、防御基因表达和抗病相关物质的合成。
详细描述
植物抗病性的分子机制涉及复杂的信号转导 过程,当植物受到病原体侵染时,会触发一 系列信号转导反应,诱导防御基因的表达和 抗病相关物质的合成。这些物质包括抗菌蛋 白、酶类、植物激素等,它们在抵御病原体 侵害中发挥重要作用。
THANK YOU
生物信息学
利用计算机科学和统计学方法,对大规模基因组和蛋白 质组数据进行处理和分析,挖掘抗病相关的基因和蛋白 质。

植物免疫学 简答题

植物免疫学 简答题

1,植物的抗病性类别有哪些?1)寄主抗病性和非寄主抗病性2)基因抗病性和生理抗病性3)避病、耐病、抗病、抗再侵染4)被动抗病性和主动抗病性5)主效基因抗病性和微效基因抗病性6)垂直抗病性和水平抗病性2,侵染力的指标有哪几个1)孢子萌发速度2)定植速度3)产孢速度3,病原物侵袭手段有哪些?举例说明1)机械伤害大麦网斑病、葡萄黑痘病2)酶解3)毒素黄曲霉毒素4,毒素的作用机理是什么?1)对细胞膜的破坏2)对线粒体的破坏3)对叶绿体的破坏4)影响DNA表达5,致病毒素可分为哪几种?1)选择性毒素hv、hs、hmt2)非选择性毒素黑斑毒素6,生长调节性物质有哪几种?作用各是什么?1)生长素低浓度促进植物生根、发芽,高浓度抑制2)赤霉素保花保果、打破休眠、治疗病害3)细胞分裂素促进细胞分裂,组织培养,促进器官形成4)乙烯抑制生长,促进果实成熟。

去雄催熟保花提高作物品质7,植物病原菌生理小种鉴定的原理及程序是什么?原理:根据供试菌系在寄主上的感抗反应来鉴别小众的类型1)病叶采集2)菌种繁殖3)接种鉴别寄主4)发病调查记载5)小种和新小种的确定8,柯赫氏法则包括什么容?1)这种微生物的的发生往往与某种病害有联系,发生这种病害往往就有这种微生物存在2)从病组织上可以分离得到这种微生物的纯培养并且可以在各种培养基上研究它的性状3)将培养的菌种接种到健全的寄主上能又发出与原来相同的病害4)从接种后发病的寄主上能再分离培养得到相同的微生物9,症状的类型?1)典型症状2)综合症3)并发症4)隐症现象10,病害发生后光合作用的变化?1)光合速率,降低2)叶绿体功能,数量减少、形态和大小改变、片层损伤、体膜跑囊化、叶绿体核糖体含量下降。

3)光化学反应,活性降低4)二氧化碳吸收量,降低5)光合碳同化,速率降低6)光合产物积累及运输,受阻11,病害发生后核酸和蛋白质的变化?核酸:1)病原真菌:侵染前期,叶肉组织RNA含量增加,侵染中后期,RNA含量下降。

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名词1.生理小种:是病原菌种、变种或专化型内形态特征相同,但生理特性不同的类群,可以通过对寄主品种的致病性,即毒性的差异区分开来。

2.变种:除了寄生专化性差异外形态特征和生理性状也有所不同。

3.专化型:并无形态差异,但对寄主植物的属和种的专化性不同。

4.致病变种:细菌在种下设置致病变种,系以寄主范围和致病性来划分的组群,相当于真菌的专化型。

5.毒素:是植物病原真菌和细菌在代谢过程中产生的小分子非酶类化合物,亦称微生物毒素,能在非常低的浓度范围内干扰植物正常的生理功能,诱发植物产生与微生物侵染相似的症状。

6.定性抗病性:抗病性若用定性指标来衡量和表示,则称为定性抗病性,亦称为质量抗病性。

7.定量抗病性:用定量指标来表示的抗病性称为定量抗病性,亦称数量抗病性。

衡量抗病性的定量指标种类很多,如发病率、严重度、病情指数等。

8.病害反应型:即是一种定性指标,它反映了寄主和病原物相互斗争的性质。

9.主动抗病性:诱导性状所确定的抗病性为主动抗病性,是病原物侵染所诱导的。

最典型的为过敏性坏死坏死反应。

10.防卫反应:植物主动抗病性反应也称为防卫反应,防卫反应的发生反应了侵染诱导的植物代谢过程的改变。

11.过敏性反应:又称过敏性坏死反应,简称HR反应,指植物对不亲和性病原物侵染表现高度敏感的现象。

发生此反应时,侵染点细胞及其邻近细胞迅速死亡,病原物受到遏制。

12.主效基因抗病性:由单个或少数几个主效基因控制被称为单基因抗病性或寡基因抗病性,统称为主效基因抗病性。

13.微效基因抗病性:由多数基因控制,各个基因单独作用微小,这称为多基因抗病性或微效基因抗病性。

14.幽灵效应:被病原菌克服的主效基因对定量抗病性有所贡献,但并不能用以完全说明定量抗病性,主效基因抗病性这种作用被称为残余效应或幽灵效应。

15.小种专化抗病性:农作物品种的抗病性可能仅仅对某个或某几个小种有效,而不能抵抗其他小种,这种抗病性类型是小种专化性抗病性。

16.小种非专化抗病性:不具有小种专化性抗病性的则称为小种非专化抗病性,常作为品种的背景抗病性而存在,也被称为一般抗病性。

17.持久抗病性:若某一品种在适于发病的环境中长期而广泛的种植后仍能保持其抗病性,则它所具有的这种抗病性就是持久抗病性。

18.诱导抗病性:又称获得抗病性,是指植物经病原物接种,或经生物因子、化学物质或物理因子处理所激发的,针对病原物再侵染的抗病性。

19.系统获得抗病性:是指过敏性局部侵染所诱导的系统抗病性。

20.诱导系统抗病性:指由植物根围生防菌所诱导的系统抗病性。

21.病原物衍生抗病性:由病原物提供的基因在植物中表达的抗病性,称为病原物衍生抗病性。

22.激发子:激发诱导抗病性的各种因子统称为诱导因素也称激发子。

有生物因素,非生物因素,也有外源的和内源的。

23.木质化作用:木质化作用是在细胞壁、胞间层和细胞质等不同部位产生和积累木质素的过程,而木质素是通过莽草酸途径中的苯丙烷类代谢途径合成的。

24.木栓化作用:是一类常见的细胞壁保卫反应。

病原物侵染和伤害都能诱导木栓质在细胞壁微原纤维间积累,木栓化常伴随植物细胞的重新分裂和保护组织形式,以代替受到损害的角质层和栓化周皮等原有的透性屏障。

木栓化作用也增强了细胞壁对真菌酶的抵抗力。

25.乳突:许多种植物在遭受病原真菌侵入时,在其表皮细胞壁内侧与真菌附着胞和侵入钉相对应的位置上,细胞质凝集,形成半球形沉积物,这就是乳突。

26.植物保护素:简称植保素,是植物被病原物侵染后,或受到多种生理的、物理的、化学的因子诱导后,所产生或积累的一类小分子抗菌性次生代谢物。

27.发病相关蛋白:简称PR蛋白,包括病原物或激发子诱导后,在植物体或培养细胞中积累的各种蛋白。

有两个亚类,酸性PR蛋白、碱性PR蛋白。

28.核糖体失活蛋白:RIP,是一类作用于rPNA而抑制核糖体功能的毒蛋白,广泛分布与高等植物中。

29.基因对基因概念:对应于寄主方面的每一个决定抗病性的基因,病菌方面也存在一个决定致病性的基因。

”寄主—寄生物体系中,“任何一方的每个基因,都只有在另一方相对应的基因的作用下才能被鉴定出来。

”30.hrp基因:最先是从丁香假单胞菌菜豆致病变种和丁香假单胞菌丁香致病变种中鉴定和分离出的。

有多种功能,可控制病原细菌的基本致病性,即保证和促进病原菌在植物体内生长、繁殖和获取营养,参与激发非寄主植物HR反应,可编码非专化性激发子。

31.III型蛋白质泌出系统:由hrp基因和hrc基因编码的,因而也称为Hrp泌出系统,主动将细菌的效应蛋白质输入寄主细胞,干扰和调节细胞的正常生理过程,使之有利于病原细菌的侵染和发病。

32.基因型迁移:地理上隔离的群体之间,特定基因或个体的交流过程,分别称为基因迁移或基因型迁移。

33.有效群体规模:指能将基因传递给下一代的个体总数。

34.寄生适合度:人们实际测定和研究的是相对寄生适合度,即在一定时间,一定环境和一定寄主条件下,病原寄生物基因型或小种相对的存活能力。

35.定向选择:病原菌可通过基因突变和毒性基因频率增长来适应具有抗病基因的农作物品种,抗病品种的这种有利于毒性选择的作用称为定向选择。

36.“稳定”选择:撤除抗病品种后,病原菌的毒性基因称为“多余”的,使这种“多余”的毒性基因从群体中消失的选择作用是“稳定选择”。

37.鉴别寄主:是鉴别生理小种的主要工具,通常采用有鉴别能力的品种、单基因系、近等基因系等。

38.毒性频率:是毒性基因的频率,是由各单基因鉴别品种发病数目推算的。

39.抗源:抗病种质资源简称为抗原,是植物抗病育种的原始资料,抗原是植物种质资源不可缺少的组成部分,种质资源包括了各种具有一定种质或基因,并能繁殖的生物体,也称为遗传资源和基因资源。

问答1. 病原物的寄生性、致病性和毒性之间有何关系?寄生性指的是病原物在寄主植物活体内取得营养物质而生存的能力。

致病性指的是病原物所具有的破坏寄主引起病变的能力。

植物病原物虽然都是寄生物,但寄生能力与致病能力之间并不对应,有的病原物寄生性不强但是致病性强,有的致病性不强但是寄生性很强。

毒性与广义的致病性相区别,小种(品种水平上)的致病性称为毒性。

2. 如何理解生理小种这一概念?其在实际工作中有何意义?同一个种内或专化型内,可根据不同品种的毒性,区分不同的生理小种。

生理小种是病原菌种、变种或专化型内形态特征相同,但生理特性不同的类群,可以通过寄主品种的致病性,即毒性的差异区分开来。

抗病育种中所利用的主要抗病性类型是小种专化抗病性,育成的抗病品种仅能抵抗病原菌群体中个别和少数小种。

小种的概念是有缺陷的1、生理小种边界模糊而不确定。

生理小种的定义并没有界定具有多大的差异才能被确定为小种。

2、小种的数目取决于鉴别寄主所具有的抗病基因,因而小种的概念并不是独立的,鉴别寄主不同,小种亦不相同,交换鉴别寄主,甚至只增添或撤除一个鉴别寄主,就有可能打乱整个体系。

但小种鉴定比较简单易行,仍可以提供对抗病育种有用的基本信息。

3. 毒素对植物有哪些损害作用?实际工作中如何利用毒素?毒素用以处理健康植物,能诱发褪绿、坏死、萎蔫等病变。

植物细胞膜损伤,透性改变和电解质外渗几乎是各种敏感植物对毒素的普遍反应。

毒素还钝化和抑制一些主要的酶类,中断相应的酶促反应,引起植物广泛地代谢变化,包括抑制和刺激呼吸作用、干扰光合作用、抑制蛋白质合成、干扰酚类物质代谢或使水分关系紊乱等。

总之,毒素处理的植物不仅在形态上而且在生理上和生化上都发生了一系列重要变化。

有寄生专化性毒素和寄生分专化性毒素。

前者根据病原菌系或小种的毒性强弱,与其产生毒素能力的高低相一致,而寄主植物品种的抗病性则与其对毒素的不敏感相对应可用于品种抗病性鉴定和抗病机制研究。

后者在一定浓度范围内,寄主植物也表现敏感性差异,据此也能区分不同植物或不同品种的抗病性差异,部分也可用于抗病性机制的研究和抗病性鉴定4. 如何理解植物的抗病性?植物减轻或克服病原物致病作用的可遗传特性,被称为抗病性。

植物与病原物之间发生不亲和互作,植物表现为抗病,若发生亲和互作则表现为感病。

广义的抗病性值得是植物一切与避免、中止或阻滞病原物侵入与扩展,减轻发病和损失程度有关的特性。

狭义的抗病性仅指植物抵抗病原物侵入,扩展和繁殖的性状。

排除了植物的避病和耐病特性。

抗病性是植物普遍存在的,相对的性状。

抗病性不是简单的性状表达,而是寄主、病原物之间十分细致繁杂的相互作用。

抗病性的产生和发展是植物与其病原生物在长期的协同进化中相互适应、相互选择的结果。

抗病性是遗传规定的潜能,遇病原物侵染后才得表现出来,其具体表现还依病原物致病性如何而异。

抗病性概念的弹性、模糊性和正确理解5. 基因对基因学说有何应用?对应于寄主方面的每一个决定抗病性的基因,病菌方面也存在一个决定致病性的基因。

”寄主—寄生物体系中,“任何一方的每个基因,都只有在另一方相对应的基因的作用下才能被鉴定出来。

”作用:①小种鉴定中鉴别寄主的改进②新小种可以预见③品种抗病基因型和病原物毒性基因型的鉴定④抗病性机制研究⑤寄主和寄生物共同进化的理论研究6. 试比较垂直抗病性与水平抗病性特点?品种与小种间的交互作用确定了垂直抗病性,品种间的主效基因确定水平抗病性。

若农作物品种只能抵抗病原物的少数小种,而不能抵抗其他小种,则该品种具有垂直抗病性,若能抵抗各个小种,则具有水平抗病性。

垂直抗病性具有小种专化性,为主效基因控制,其流行学防治是减少初始菌量,抗病效能高,表现为低反应型抗病性,抗病基因不稳定,可因病原菌小种变化而丧失。

水平抗病性没有小种专化性,由微效基因控制,流行学防治是降低流行速度,抗病效能为中抗或低抗,表现为慢病型,抗病基因稳定,但对环境因素变动较敏感。

7. 说明植物过敏性坏死反应的特点和作用。

过敏性坏死反应又称为过敏性反应,简称HR反应,指植物对不亲和性病原物侵染表现的高度敏感的现象。

是最普遍的防卫反应。

发生此反应时,侵染点细胞及其邻近细胞迅速坏死,病原物受到遏制,或被封锁在枯死组织中而死亡。

过敏性坏死反应时植物最普遍的防卫反应类型,对真菌、细菌、病毒和线虫等多种病原物都有效。

8. 系统诱导抗病性的激发子有哪些?激发诱导抗病性的各种因子,通称为诱导因素(inducing factor),也称为激发子(elicitor)生物源激发子:由病原物、其他微生物、寄主植物或寄主-病原互作中所产生的激发子1、活体微生物,特别是病原微生物最早发现的诱导因素2、失活的病原微生物,以及微生物生物体的一部分3、微生物成分,如真菌和细菌的细胞壁组分、真菌蛋白、多糖、寡糖、糖蛋白、病毒外壳蛋白以及其他成分4、植物成分5、多种植物的提取物非生物源激发子:(1)化学物质1、β-氨基丁酸(BABA2)、寡糖(oligosaccharide)、聚糖(megarosaccharide)3、磷肥、钾肥和微肥。

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