植物生理学研究进展
植物花发育的研究进展

2.1.3 成花诱导的分子机理
拟南芥(Arabidopsis) 是一种兼性长日植物, 作为模式植物在过去的20 年中, 借助分子 生物学和遗传学的手段,通过对大量拟南 芥花发育突变体的研究,目前已经克隆和 定位了大量的影响开花时间(包括促进开 花和抑制开花)和花分生组织特异性的基 因,从而使我们对成花诱导的分子机理有 了更深入的了解。
• 成花诱导过程包括 : (1) 外因: 包括日照长短、光质、温度、矿质 营养、土壤水分等; (2) 内因: 包括发育阶段、营养状态、激素水 平等; (3) 特定基因的启动表达。
• 2. 1. 1 外界因子 • 即环境因素, 主要为光和温度, 其它环境因 素对成花也有一定影响, 但不是决定因子。 绝大多数植物的成花过程受环境因子的调 控, 生理学对诱导成花的外界因子有详尽的 研究。植物个体可在不同部位感受不同的 外界因子, 说明植物体内对不同外界因子存 在相应不同的遗传机理。相应基因发生突 变, 会使植物对外界因子的感受能力发生改 变, 从而影响花序发育的时间。
紫苏叶的光诱导现象
研究表明:植物光敏色素可能是参与感受光周期和 光质的变化。 • 自1983 年得到完整的光敏素蛋白质以来, 人们对 光敏素的分子种类、生物合成、调控机制进行了 深入的研究, 取得了一系列重要成果。可以说, 光 敏素的发现是植物成花研究的一个重要里程碑。 光敏素(phytochrome) 是一种色素与蛋白的复合物, 以二聚体形式存在, 单体由1 个脱辅基多肽链(A P) 和1个线性四吡咯生色团共价结合而成。光敏素的 种类主要由其多肽链部分(A P) 决定。
近年来,由于分子生物学、分子遗传学的发展 以及其潜在商业价值的刺激下(如应用基因 工程改变花型、花色、花期等 ) , 人们再次 对植物的花发育产生了浓厚的兴趣, 在植物 学科中出现了植物发育遗传学研究的热潮。 目前, 对花发育的研究已深入到分子水平, 人们利用基因工程和组织培养技术产生突 变体并克隆与成花有关的基因, 初步构建起 花器官发育的遗传模型, 已发展为植物生理 学研究中的一个热门分支。
植物营养学研究中的新进展与应用前景

植物营养学研究中的新进展与应用前景植物营养学是研究植物获取所需养分并利用它们的过程,是农业科学和生态学中重要的研究领域。
随着科技的不断进步,植物营养学领域也迎来了新的发展和突破。
本文将介绍植物营养学研究中的新进展,并展望其在农业生产和生态环境保护中的应用前景。
一、新进展随着基因组学和分子生物学的发展,植物营养学研究也进入了基因水平的探索。
通过研究植物中与营养相关的基因,可以深入理解植物对养分的吸收、运输和利用过程。
例如,研究人员发现了一些调控植物对铁的吸收和利用的基因,并通过基因工程手段改良了植物对铁的利用效率。
这为解决植物营养不足的问题提供了新的思路。
此外,植物营养学研究还涉及土壤学、肥料学和植物生理学等多个学科的交叉。
近年来,研究人员在植物与土壤中微生物相互作用方面取得了一系列重要成果。
微生物可以通过分解有机物和固定氮气等方式提供植物所需的营养元素。
因此,研究植物和土壤微生物群落的相互关系对于提高农作物产量和土壤肥力具有重要意义。
二、应用前景植物营养学的研究成果在农业生产和生态环境保护中具有广阔的应用前景。
首先,在农业生产中,营养调控是提高作物产量和品质的重要手段之一。
通过研究植物对养分的吸收和利用机制,可以合理调整土壤中的养分供应,提高养分利用效率,减少肥料的使用量,降低农业对环境的负荷。
此外,通过基因工程手段改良作物养分吸收和运输的能力,可以培育出更具抗逆性和适应力的新品种。
这将有助于解决全球粮食安全和农业可持续发展等重大问题。
其次,在生态环境保护方面,植物营养学的研究成果对于土壤修复、水体净化和气候调节等方面具有重要意义。
例如,适当调整土壤中不同元素的比例可以改善酸性土壤和盐碱土等问题,提高土壤质量和农田生态系统的稳定性。
此外,研究植物对氮、磷等养分的吸收机制可以帮助减少水体富营养化问题,改善水质环境。
此外,植物对二氧化碳的吸收和固定具有减缓气候变化的潜力。
总之,植物营养学研究中的新进展为农业生产和生态环境保护提供了重要的科学支持和技术手段。
生物学家周报范本

生物学家周报范本尊敬的读者:欢迎阅读本期生物学家周报,为您呈现最新的生物学领域研究进展和重要发现。
本期报告涵盖了植物生理学、动物行为学和微生物学等多个领域的研究成果。
请您耐心阅读,相信本期内容将会给您带来全新的科学视野和启发。
一、植物生理学:1. 根系形成和发育的调控机制研究近期,研究人员通过转录组学和遗传学方法揭示了植物根系形成和发育的关键调控机制。
他们发现,植物激素生长素和赤霉素在根系分枝发育中起到重要作用,而蛋白质生物合成和运输通路也对根系发育具有调控作用。
2. 水稻抗逆性状产生突破性进展国内研究团队利用基因编辑技术,成功地将一种水稻品种中的抗旱基因转移到另一种水稻品种中,从而显著提高了后者的抗旱性能。
这项研究为培育更加适应干旱环境的农作物品种提供了新的思路和方法。
二、动物行为学:1. 社会性昆虫的信息传递与组织协作昆虫是高度社会化的生物,研究人员揭示了社会性昆虫(如蚂蚁和蜜蜂)中信息传递和组织协作的基本原理。
通过研究蚂蚁的化学信号通讯机制和蜜蜂的集体决策行为,我们深入理解了这些昆虫群体是如何高效地协同工作的。
2. 鸟类迁徙与导航的神经生物学基础鸟类迁徙是一项令人惊叹的行为,研究人员通过对鸟类大脑神经元的记录和成像,揭示了鸟类迁徙和导航的神经生物学基础。
这些研究成果为我们更好地理解动物迁徙行为的机制提供了重要线索。
三、微生物学:1. 微生物多样性与健康关系的探索近年来,随着高通量测序技术的发展,研究人员在人体和环境中发现了大量的微生物群落,并开始研究微生物多样性与健康之间的关系。
这些研究揭示了微生物在免疫调节、营养代谢和心理健康方面的重要作用,对未来的微生物治疗策略具有重要意义。
2. 新型抗菌药物的发现和设计随着细菌耐药性的不断增加,研究人员开展了新型抗菌药物的发现和设计工作。
通过从微生物源和天然产物中筛选出具有抗菌活性的化合物,并通过合成化学和结构优化,为人类治疗细菌感染提供了新的机会。
植物生理学论文——入侵生物侵入机制及进展

生命科学学院2010级本科植物生理学课程论文课题名称:入侵生物侵入机制及进展姓名:孙颖雯班级:2010级生物科学(师范)2班学号:222010317011053指导教师:龙云【摘要】:本文对外来入侵物种紫茎泽兰的研究调查综述并从外来种的现状、入侵路径、入侵机制、预防措施、解决方法及通过等方面综述了近年来有关生物入侵问题的研究进展,并探讨了研究方法的发展和亟待解决的问题。
大量的研究表明生物入侵机制是极为多样的,可能没有一般的、通用的机制。
阐明生物入侵的机制,对推动生态学理论的发展和控制有害外来种有重要意义。
【关键词】生物入侵入侵机制紫茎泽兰【引言】生物入侵是指某种生物从原来的分布区域扩展到一个新的通常也是遥远的地区,在新的区域里其后代可以繁殖扩散并持续维持下去[1]。
生物入侵造成的危害具有爆发性和长期性,且不可逆转。
外来种如果形成生物入侵,对生态系统会产生多方面影响,其中最严重的是对入侵地生物多样性和生态系统功能的影响。
生物入侵和栖息地丧失被视为导致全球生物多样性减少的第二个主要原因。
外来入侵生物往往具有极强的适应、繁殖、传播的能力,随着全球化的进程加快.防范生物入侵的难度也越来高。
过去500年里尤其近200年来,全球入侵物种的数目增加了几个数量级[2],如今全球几乎没有几个区域没有受到外来种I 尤其是入侵种的影响[3]。
据统计,目前入侵我国的外来物种已有400多种,其中大面积发生、危害严重的多大100余种;在国际自然保护联盟公布的全球100种最具威胁的外来物种中,入侵我国的有50余种[4]。
外来物种入侵的机制是相当复杂的,目为它不是一个简单的生物学、抑或生态学特性就能解释的问题,而是属不同层次上的多学科相互贯通交织、共同影响和作用的学科群理论[5~6]。
外来植物入侵给自然和半自然生态系统带来风险,包括替代当地植物,改变当地生态系统的主要功能,改变群体的演替规律,导致农业动植物产量大量降低等。
外来入侵物种导致入侵地生物多样性减少、生物均匀化和生态系统及其功能的退化,致使区域物种组成简单化。
植物抗旱性生理生化机制的研究进展

植物抗旱性研究及应对摘要:本文通过对植物的干旱类型、抗旱类型和特征以及在干旱逆境条件下的生理、生化上的变化进行总结,并对其研究前景进行了展望,以期为选育植物抗逆品种的研究提供参考,旨在促进植物抗旱机理方面的研究工作。
关键词:抗旱机理前景引言:干旱、低温、高温、盐渍等不良环境是影响植物生长的重要因子,其作用于植物会引起植物体内一系列生理、生化和分子生物学上的变化,主要包括生物膜结构与组成的改变,许多特异性蛋白、糖、渗透调节物质(甜菜碱和脯氨酸等)的增加,和一些酶活性的变化等[1-2]。
植物体表现为生长和代谢受到抑制,严重时甚至引起不可逆伤害,最终导致植株死亡[3-4]。
在全世界,干旱和半干旱地区的总面积约占陆地面积的30%以上。
在中国,干旱和半干旱地区约占国土面积的50%左右,大部分分布在北方和西北地区[5]。
1 植物的旱害及抗旱性1.1 干旱的类型及其危害干旱是一种因长期无雨或少雨使土壤水分缺乏、空气干燥的气候现象。
干旱在气象学上有两种含义:一是干旱气候,即干旱和半干旱地区气候的基本情况;二是气候异常,某段时间降水量大大少于多年平均值。
作物的水分状况取决于吸收和蒸腾两个方面,吸水减少或蒸腾过多都可引起水分亏缺。
因此,在抗旱生理研究中,根据干旱发生的场所和产生的原因,可分为三种:土壤干旱、大气干旱以及生理干旱[10]。
1.1.1 土壤干旱土壤干旱是指土壤可利用水缺乏。
当土壤干旱时,根系吸水满足不了叶片蒸腾失水的需要,植物发生水分亏缺,不能维持正常的生理活动,而受到伤害。
土壤干旱时将引起植物的永久萎蔫。
永久萎蔫指由于土壤水分缺乏引起的萎蔫,这种萎蔫,经过夜晩(停止蒸腾)也不能解除。
要解除萎蔫,必须给土壤补充水分。
1.1.2 大气干旱大气干旱指大气湿度过低、空气干燥。
大气干旱往往伴随着高温,使蒸腾过快,大大超过植物的吸水速率,破坏水分平衡,发生水分亏缺,对植物产生伤害。
大气干旱往往引起植物的暂时萎蔫。
植物生理生态学研究进展

植物生理生态学研究进展杨锐铣;黄小波;吴昊;胡滨;谷勇【摘要】植物生理生态学是植物生态学的分支.它主要结合了植物生理学和植物生态学2门学科的优势来分析生态学现象和解决所面临的环境问题.该研究着重从光合、逆境以及实验仪器的研究方面综述了国内外有关植物生理生态的研究进展,并展望研究趋势,为我国的相关研究提供资料.%Plant ecophysiology is a branch of plant ecology, it combines the advantages of two disciplines of plant ecophysiology and plant ecology to analyze the, ecological phenomena and solve the environmental problems. This paper reviews the research progress of plant ecophysiology from the studies of photosynthesis, adversity and laboratory instruments both at home and abroad, and forecasts its future research trends, which provides information for the related studies in China.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2012(040)029【总页数】3页(P14165-14166,14194)【关键词】植物生理生态学;光合生理生态;逆境【作者】杨锐铣;黄小波;吴昊;胡滨;谷勇【作者单位】云南省大理农业学校,云南大理671000;中国林业科学研究院资源昆虫研究所,云南昆明650224;西南林业大学环境科学与工程学院,云南昆明650224;中国林业科学研究院资源昆虫研究所,云南昆明650224;怒江州林业局,云南怒江673100;中国林业科学研究院资源昆虫研究所,云南昆明650224【正文语种】中文【中图分类】S601近年来,由于人类不断追逐经济利益的最大化,人与生态环境之间的矛盾越来越尖锐。
独脚金内酯合成路径及抗逆性研究进展

独脚金内酯合成路径及抗逆性研究进展独脚金内酯(abscisic acid, ABA)是植物体内一种重要的激素,对植物的生长、发育、抗逆等起到重要调控作用。
独脚金内酯的合成路径及其抗逆性研究是植物生理学中的重要研究方向,本文将对其合成路径及抗逆性研究进展进行总结和介绍。
独脚金内酯的合成路径可以分为两个主要步骤:脱氧脱酸和羟化。
脱氧脱酸是独脚金合成的关键步骤,该过程主要由二位不饱和脱氧脱酸酶(xanthoxin dehydrogenase, ABA2)催化,将尾羟基细胞酸(xanthoxin)转化为脱氧脱酸。
而羟化则是由独脚金醇羟化酶(abscisic acid aldehyde oxidase, AAO)在脱氧脱酸的基础上将其转化为独脚金内酯。
目前已经在分子水平上研究了这两个步骤的相关基因和酶,从而揭示了独脚金内酯的合成机制。
独脚金内酯的抗逆性研究也是当前热点领域之一。
独脚金内酯可以调控植物对干旱、高温和盐碱等逆境的响应,从而提高植物的逆境适应能力。
研究表明,独脚金内酯可以通过调节植物的气孔开闭以及调控抗氧化酶的活性等多种途径来提高植物的抗逆能力。
研究还发现,独脚金内酯还可以通过与其他激素的相互作用来调控植物的抗逆性,如与生长素(auxin)、赤霉素(gibberellin)等的相互作用。
近年来研究者还通过转基因技术等手段来提高植物中独脚金内酯的含量,从而增强植物的抗逆能力。
独脚金内酯的合成路径及抗逆性研究进展已经取得了很大的进展。
研究发现了独脚金内酯合成的关键酶和基因,揭示了其合成的分子机制。
独脚金内酯的抗逆性研究不仅拓展了我们对于植物逆境适应的认识,也为提高植物的抗逆能力提供了新的思路和方法。
目前对于独脚金内酯合成的详细机制以及其与其他激素的相互作用等方面还存在许多未解之谜,这也为未来的研究提供了巨大的潜力。
植物水分利用效率及其测定方法研究进展

WU E 的基因进行定 位, 并进而培育出高 WU E 新 品种成为可能, 这为半干旱条件下作物生产力的提 高、 生物节水提供了诱人的前景 , 但目前这方面的研 究尚处于起步阶段 [ 33] 。 3. 2 环境因子 WU E 除了受植物因子 的调节与影响 之外, 同 时受环境因子的控制。由于植物叶片水平的 WU E 是光合和蒸腾之比 , 因而凡影响植物光合和蒸 腾的环境因子对植物单叶 WU E 均有影 响[ 35] 。影 响植物 WU E 的外界因子很多, 如光照、 水分[ 30, 54] 、 CO 2 浓度 同
注 : W UE : 水分利用效率 ; Pn: 叶片净光合速率 ; T r: 叶片蒸腾 ; W UE i : 内 在水分利 用效率 ; g s : 叶片气 孔导度 ; Rp 、 Rs 分别表示植物组织样品和标准化石样品 PDB 。
稳定性 C 同位素比 率 ;
取决于植物生长的 3 个生物学过程 ( 即光合、 呼吸和 蒸腾 ) 的耦合过程, 主要受植物气孔开闭的调节。在 植物气孔开闭的过程中, 光合作用吸收 CO 2 的过程 和蒸腾作用水分消耗的过程是相反的 , 同时光合 作用同 化产物 一部 分被 呼吸 作用 消耗。 近年来 , WUE 已经成为国内外半干旱地区和半湿润地区农 业和生物学研究的一个热点问题[ 3] 。植物水分利用 效率主要有以下 4 方面的意义 : WUE 是 描述植 物在不同生境中水分适应策略的一个重要参数 , 是 决定植物在干旱、 半干旱地区生存、 生长和物种分布 [ 18] 的重要因素之一 ; 植物抗旱性与 WU E 有密切 关系 , 高 WUE 是作物抗旱性的一种重要机理 , 有利 于作物 在 缺 水 条 件 下保 持 产 量[ 18] ; 植物叶片 WUE 的高低取决于气孔控制的光合作用和蒸腾作 用两个相互耦合得过程, 模拟水分利用效率对环境 变化的响应特征和机制是理解生态系统碳循环和水 循环及其耦合关系的基础 [ 19] ; 干旱、 半干 旱地区 的土地面积约占全球陆地面积的 34 4% , 生态系统 复杂多样 , 植被斑块状分布明显, 降水变异性大且年 内分布不均, 但是到目前为止 , 针对野外条件 WUE 研究较多 , 但是缺乏系统性, 许多机理性研究尚待深 入。总之 , 对 WUE 的研究是多个学科领域所关注 的问题, 在生态学研究中具有重要意义[ 18] 。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
植物生理学研究进展
学院:农学院 班级:种子科学与工程11级2班 姓名:樊飞 日期:2013年6月29日
植物激素在植物抗病过程中的作用研究进展
摘要:植物激素调控多种植物生理代谢过程,在植物生命活动中不可或缺。综述了植物激素在植物抗病中的作用最新研究进展。 关键词植物激素;植物;抗病 植物在生长和发育过程中,经常受到诸如病毒、细菌、真菌、卵菌、线虫以及昆虫等病害的侵袭⋯。除少数水生植物外,大多数植物都是固着生长,不能通过改变空间位置来躲 避不利影响。另外,植物也没有特化的可移动的防御细胞来消灭入侵的病害BJ。为了能够生存与繁衍,植物在与病害漫长而频繁的攻防战中,发展出了一套复杂但精巧高效的免疫系统p1。当病害入侵时,植物细胞可以通过不同受体识别病害特有的组分,如细菌和真菌的鞭毛蛋白与致病因子、昆虫的几丁质等,来激活相应的免疫反应HJ。植物激素虽然分子结构简单,胞内含量很低,却调控着细胞生长与分裂,植株生长与形态建成,器官形成与凋亡等绝大多数植物生理代谢过程悼j。植物激素亦广泛参与植物对病害的抵抗,水杨酸、茉莉酸以及乙烯参与的植物免疫反应已有大量报道旧“J,生长素、细胞分裂素、脱落酸以及油菜素内酯在植物抗病中的作用也逐渐被发现一‘1“。如此多的激素参与植物免疫反应,且激素产生的时机、种类与数量会岗植物及入侵病害的不同而有较大差异,这就需要植物精巧调控由各种激素信号转导途径偶联而成的复杂网络,灵活搭配激素组合、精密控制激素水平及信号的传导,以实现对不同病害的有效抵抗。在感应病害入侵后,植物体内用于生长和发育的能量与资源会向免疫系统转移,植物激素信号网络所具备的巨大潜能可以使植物迅速改变代谢机制来应对逆境胁迫。病害诱导型的激素信号及免疫反应可以使植物在正常条件下维持低防御水平。从而节省能量和资源,增强植物对环境的适应能力¨⋯。 1 植物免疫系统 植物免疫系统(Plant immune system)可以分为2个层次:固有免疫和系统获得性免疫。植物固有免疫建立在单个细胞的免疫能力上,而系统获得性免疫则是由受害细胞释放的信号诱导产生的植物全身性免疫¨“。植物固有免疫(Plant innate immunity)是一个“之”型结构,植物受到病害侵袭后可以通过细胞膜上的模式识别受体(Pattern recognition receptor,PRR)识别病原相关分子模式(Pathogen—associated molecular patterns,PAMP),进而激活PAMP触发免疫(PAMP·triggered immunity,P11)[16J;致病能力较强的病害可以通过向植物细胞中释放致病因子减弱Fl'l的效应,从而帮助病害获得营养及扩大分布,造成致病因子触发感病(Effector-triggered susceptibility,ETS)m。⋯;植物通过具有核苷酸结合域(Nucleotide binding,NB)和富含亮氨酸(Leucine rich repeat,LRR)结构域的蛋白激活致病因子触发免疫(Effeetor·triggered immunity,ETI)。ETI是Pn的高级形式,可以促使受害细胞发生超敏反应(Hypersensitive re.sponse,HR)、生成活性氧(Reactive oxygen species,ROS)以及激活抗病(Pathogenisis—related,PR)基凶的表达,严重时可诱发细胞死亡¨⋯;如果病害通过基冈交换获得新的致病基阂,则新的致病因子会降低ETI的效应,植物在选择压力下也会发展出新的NB—LRR蛋白来保证ETI的有效性Ⅲ1。植物固有免疫会根据不同病害激活不同激素信号途径,如寄生型(以活的植物组织为食)病害可使植物激活水杨酸信号途径,而腐生型(以死的植物组织为食)和草食性昆虫则激活乙烯及莱莉酸信号途径,不同的激素信号途径可使各自调控的抗逆基因表达,并转变细胞生理代谢活动,以利于免疫反应的进行。 植物系统获得性免疫(Systemic acquired resistance,SAR)是指植物在某个部位受到病害侵袭后,产生的伤害信号通过远距离传导激活其他部位正常细胞的免疫反应,进而导致整个植株对入侵病害产生高效持久的抵抗能力瞄1。植物系统获得性免疫是一种诱导型免疫体系,植物受害部位的细胞可以产生水枥酸甲酯、脂类、肽类及一氧化氮等信号分子,这些信号分子通过维管系统扩散到植物的正常组织与细胞,进而激活正常细胞内部抗逆基因的表达、生理代谢的调整以增强细胞的免疫能力,从而有效抑制病害的蔓延汹墙。植物系统获得性免疫增强了植物对不利环境的适应能力,保证了农作物在不断遭受病害侵袭的情况下亦能稳产高产。 2 植物激素在植物抗病中的作用 2.1 生长素生长素(Auxin)是人类最早发现的植物激素,为吲哚-3.·乙酸(1ndole-3一acetic acid,IAA)及其衍生物,其主要作用是促进细胞的伸长、维持顶端优势,几乎参与植物所有的生长发育过程Ⅲ1。生长素与泛素连接酶复合体SCF彻的F—box亚基TIRI结合后,会促使Aux/IAA抑制因子的泛素化与降解,生长素响应因子(Auxin response factor,ARF)基因家族因失去Aux/IAA抑制因子的抑制而表达,产生众多ARF蛋白并激活生长素信号途径旧1。植物体内的生长素信号途径有利于植物对腐生型病害的抵抗,但不利于植物对寄生型病害的免疫反应。拟南芥生长素信号传导突变体aurl、aur2和aur6缺乏由生长素一SCP刚介导的Aux/IAA抑制因子的泛素化与降解,无法激活生长素信号途径,从而对2种腐生型病菌Plectosphaerella cucumerina与灰霉菌(Botrytis cinerea)表现敏感。P.cttc/cmer/r/.42在侵染拟南芥时会增强生长素转录抑制因子AXR3的稳定性。使之不受由SCF泛素连接酶复合体介导的泛素化与降解,从而抑制生长素信号以利于P.eucumeri-,l口的侵染。正常的拟南芥植株受到可抑制生长素运输或相关酶活性的药物处理后。与生长素信号传导突变体一样,呈现出对腐生型病菌尸.cucumerina与丑cinerea敏感的症状。这些试验结果表明,生长素可以增强拟南芥对腐生型病菌P,cueumerina与B.cinerea的抵抗能力o 半寄生型病菌丁香假单胞杆菌(Pseudomonas syringae)在入侵拟南芥时会利用它们的IlI型分泌系统(一种针刺状分泌结构)向拟南芥细胞中释放一种名为AvrRpt2的致病因子,如果被入侵细胞缺乏AvrRpt2的受体蛋白RPS2(RESISTANTTO P.SYRINGAE 2).不能识别AvrRpt2以激活免疫反应的话,AvrRpt2就会促进拟南芥细胞合成生长素。拟南芥突变体rps2植株被P.syr/ngae感染后生长素含量升高,呈现出主根较长、侧根数量增多、向重力性减弱及对外源生长素高度敏感等生长素含量过高的特征,且对丁香假单胞杆菌的抵抗力降低旧“。拟南芥生长素信号缺失突变体axr2(Auxinresistant 2)对丁香假单胞杆菌的抗性增强,表明生长素信号途径不利于拟南芥对丁香假单胞杆菌的免疫反应旧“。同样,生长素亦不利于水稻对水稻白叶枯病菌(Xanthimonas啪船pv.oryzae,Xoo)、水稻细菌性条斑病菌(XanthimonasoryT硇lepv.ory'acola,Xooe)和稻瘟病菌(Magnaporthearisea)等寄生型病菌的抵抗,其原因可能是生长素会诱导膨胀素(一种可使细胞壁松弛的蛋白)的产生,导致天然抗病屏障细胞壁的松弛,从而使水稻易受侵染。水稻GH3-2(吲哚-3-乙酸氨基合酶)可以将细胞中游离的生长素转变成结合态的氨基一生长素,使活性生长素的含量降低,从而使水稻获得对Xoo、Xooc和胍gr/sea的广谱抗性I驯。 2.2 水杨酸水杨酸(Salicylic acid,SA)是一种酚类物质,它广泛参与植物种子萌发、细胞生长、呼吸作用、衰老相关等基因的表达及对病害的抵抗等生命活动Ⅲ1。水杨酸在植物抗病中的作用由White等首次发现,在烟草中注射水杨酸或阿司匹林(乙酰水杨酸)可以使其受烟草花叶病毒(Tobaccomosaic vires,TMV)感染后产生的坏死斑面积减少90%,表明水杨酸可以增强烟草对TMV的抵抗力¨“。尤为重要的是,水杨酸可以诱导多种PR基因的表达,帮助众多植物抵抗诸如病毒、细菌及真菌等病害的侵袭。植物固有免疫和系统获 得性免疫的形成都需要水杨酸的参与,水杨酸还可以激活植物细胞的自杀程序,使受害部位形成坏死斑以阻止寄生型病菌的继续入侵和蔓延。 拟南芥受到P.syri粥ae侵袭后,异分支酸合酶(1sochorismatesynthase 1,ICSI)的表达量增加,ICSl是水杨酸合成途径中的关键酶,可使细胞中水杨酸含量升高,从而增强拟 南芥对P.syringae的抵抗能力,而iscl突变体则因水杨酸合成受阻而不能形成固有/系统获得性免疫。从而对病害侵染表现敏感p“。Gerardo等研究发现,过量表达来自细菌的水 杨酸羟化酶(可降解水杨酸)的马铃薯转基因植株对马铃薯x病毒(Potato virus X,PVX)表现敏感,并且无法形成SAR旧】。另外,水杨酸甲酯可以通过韧皮部运输,在未受害部位的细胞中由水杨酸结合蛋白2(Salicylic acid binding protein2,SABP2)水解生成水杨酸,从而诱导植物产生ROS,表达PR基因,形成系统获得性免疫惮1。在水杨酸过量积累的拟南芥突变体中生长素的含量很低,水杨酸及其类似物苯并硫二唑甲酯可以抑制生长素合成、运输及信号途径多个基因的表达,其中最重要的是水杨酸可以抑制TIRl基因的表达,造成Aux/IAA抑制因子不被泛素化和降解,导致细胞内生长素信号途径失活,最终增强植物对寄生型病害的抵抗能力。 2.3 茉莉酸茉莉酸(Jasmonic acid,JA)在1960年首次被发现,因其来源于茉莉花的精油而得名H“。植物花粉成熟、花与果实的生长发育、根的伸长、光合作用及衰老等生命活动都有茉莉酸的参与,茉莉酸也是植物用以应对非生物或生物胁迫(尤其是腐生型病菌及植食性昆虫)的重要激素,并参与植物与植物之间的相互作用ⅢJ。晚疫病菌(Phytophthorainfestans)是造成马铃薯和番茄减产的重要病害。它在入侵烟草属等植物时会分泌INFI激发素,INFI可诱导植物产生HR及系统获得性免疫。受INFI处理过的番茄植株,茉莉酸信号途径下游的PR-6、LeATL6以及LOX-E等与抗病相关的基因表达量增加,对P.infestans的抵抗力增强Ⅲ。。马铃薯在识别P.infestans的Pep-13致病因子后,会激活茉莉酸信号途径,诱导ROS的产生、PR基因的表达及细胞超敏死亡。如用RNAi技术将茉莉酸受体蛋白编码基冈COIl沉默后,马铃薯在受伤或感应Pep-13后不能积累茉莉酸,亦无法激活茉莉酸信号途径,活性氧的生成量以及超敏死亡的细胞数都大为减少Ⅲ1。拟南芥中具有亮氨酸拉链结构域的转录因子TGA2、TGA5及TGA6可以同时激活水杨酸、茉莉酸/乙烯信号途径tga256三重突变体不能激活抗病基因PDFI.2以及b·CHI的表达,对B.cinerea的抵抗力下降。在正常拟南芥植株中,水杨酸可以抑制茉莉酸/乙烯信号途径对PD,1.2的激活,但在tga256jinl四重突变体中却无此现象,表明水杨酸抑制茉莉酸/乙烯信号途径诱导产生的抗病反应需要JINl的参与,TGA转录因子在此过程中存在家族内蛋白拮抗效应。 2.4 乙烯乙烯(Ethylene,ET)作为植物中唯一的气体激素,虽然其分子量小,却参与诸如种子萌发、幼苗发育、花叶以及果实的衰老及凋谢等植物生长