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1、寄主-病原物互作的生理生化基礎(chǔ)Relationshipbetweenplantandpathogen寄主和病原物互作可分為:親和性互作compatible:susceptible非親和性互作incompatible:resistance2.寄主和病原物的遺傳變異變異(variation):指生物個(gè)體間在形態(tài)、結(jié)構(gòu)、生理和生化等方面的變異??煞譃椋海?)可遺傳的變異-指染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目的改變,包括突變(mutation)和重組(recombination)(2)非遺傳的變異-與遺傳物質(zhì)無(wú)關(guān),是在生長(zhǎng)過(guò)程中受不同環(huán)境條件影響造成的。
2、基因型(genotype)---表現(xiàn)型(phenotype)3.寄主和病原物的識(shí)別(Recognition)識(shí)別:主要表現(xiàn)為寄主-病原互作過(guò)程早期在細(xì)胞表面發(fā)生的特定反應(yīng),對(duì)寄主植物的病理過(guò)程和對(duì)病原物的致病作用起到不同程度的促進(jìn)和阻礙作用(keystepleadingtoresistanceorsusceptibility)。識(shí)別的類型:(1)接觸識(shí)別(Recognitionintouching)和接觸后識(shí)別(Recognitionaftertouch)(2)親和性識(shí)別(compatibilityrecognition)和非親
3、和性識(shí)別(incompatibilityrecognition)(3)一般性識(shí)別(generalrecognition)和特異性識(shí)別(specificityrecognition)(1)接觸識(shí)別和接觸后識(shí)別接觸識(shí)別:是指寄主與病原物發(fā)生機(jī)械接觸時(shí)引發(fā)的特異性反應(yīng)。接觸后識(shí)別:是病原物在寄主植物上定殖后發(fā)生的特異性反應(yīng)。(2)親和性識(shí)別和非親和性識(shí)別親和性識(shí)別:能導(dǎo)致有效定殖和感病反應(yīng)的識(shí)別非親和性識(shí)別:使病原物侵染受阻和寄主植物產(chǎn)生抗病反應(yīng)的識(shí)別。(3)一般性識(shí)別和特異性識(shí)別一般性識(shí)別:指存在與非寄主植物和病原菌的互作以及其它不
4、存在基因?qū)蜿P(guān)系的接觸早期階段。特異性識(shí)別:指發(fā)生在基因?qū)虿『ο到y(tǒng)中的特異性互作。識(shí)別的機(jī)制一般性識(shí)別在寄主和病原互作早期表面分子表現(xiàn)結(jié)構(gòu)互補(bǔ)并發(fā)生?;宰R(shí)別。特異性識(shí)別中存在寄主和病原物的基因互補(bǔ)和產(chǎn)物的特異性互作。例如真菌中的孢子與寄主植物表面接觸后,孢子在表面固定,促進(jìn)或阻止親和反應(yīng)的發(fā)展,以及真菌孢子的定向生長(zhǎng)均為一般性識(shí)別。細(xì)菌識(shí)別主要由配體(ligand,也稱植物識(shí)別子cognor)和受體(receptor,也稱細(xì)菌識(shí)別子cognon)來(lái)實(shí)現(xiàn)。在植物表面兩種互補(bǔ)分子結(jié)合導(dǎo)致細(xì)菌在寄主細(xì)胞表面特異性吸附。(1)植
5、物細(xì)胞受體A.果膠化合物:多為多聚半乳糖醛酸。B.植物外源凝集素(lectin):復(fù)合糖蛋白,功能集團(tuán)是具有半抗原性質(zhì)的多個(gè)糖殘基聯(lián)結(jié)位點(diǎn)C.植物細(xì)菌凝集素(agglutinin):糖蛋白或酸性多糖,功能集團(tuán)是糖殘基聯(lián)接位點(diǎn)(2)細(xì)菌識(shí)別子A.脂多糖(LPS):B.莢膜多糖(CPS):C.胞外多糖(EPS):識(shí)別的模式(Patternoftherecognition)(1)交叉橋結(jié)構(gòu)模式常用來(lái)解釋寄主-病原物接觸識(shí)別中表面分子互作的。通過(guò)植物外源凝集素兩端的葡萄糖殘基分別與寄主根毛細(xì)胞壁和病原識(shí)別子結(jié)合。菌體根毛細(xì)胞壁外源凝集素
6、根毛原生質(zhì)體(2)激發(fā)子-受體模式主要用來(lái)解釋寄主植物主動(dòng)抗性反應(yīng)中對(duì)病原物對(duì)病原物信號(hào)分子的識(shí)別和信息傳遞過(guò)程。激發(fā)子:病原物產(chǎn)生的能激發(fā)寄主植物對(duì)其侵染產(chǎn)生抗性的物質(zhì)。受體:是寄主細(xì)胞膜上接受激發(fā)子刺激信號(hào)并能使信號(hào)向胞內(nèi)傳遞的物質(zhì)。RrAaR-protein--AvrproteininteractionSignaltransductionActivationofdefense-relatedgenesinplantRefenseresponse4.寄主植物和病原物之間遺傳和變異的相互關(guān)聯(lián)性(1)基因?qū)?Gene-for
7、-geneHypothesis)植物對(duì)某種病原菌的特異性抗性取決于它是否具有抗性基因,即寄主分別含有感病基因(r)和抗病基因(R),病原分別含有有毒基因(vir)和無(wú)毒基因(avr),只有當(dāng)具有抗性基因的植物與具有無(wú)毒基因的病原相遇時(shí),才能激發(fā)植物的抗病反應(yīng),其他情況下二者表現(xiàn)親和,即寄主表現(xiàn)感病?;?qū)蚣僬f(shuō)在抗病組合中,植物有R基因,則病原物有非毒性avr基因植物R基因受體receptorRxrr病原AxaaRSSS植物Avrelicitor+_+_RSSS(2)小種:是病原物的種以下分類單元,它是根據(jù)病菌對(duì)寄主種或一個(gè)種
8、的不同品種基因型的致病性?;詻Q定的。小種的數(shù)量決定于用來(lái)鑒定小種的一套鑒別品種中所存在的抗病基因的數(shù)量。真菌的小種通常依據(jù)其毒性,即它所能克服的抗病基因命名的;細(xì)菌的小種則依據(jù)其無(wú)毒性,即它所不能克服的抗病基因來(lái)命名的。(3)基本親和性:表示病原物通過(guò)產(chǎn)生致病