植物抗病信号传导

1、植物抗病信号传导1.生成枯斑的超敏反应2.多种防卫基因的诱导表达（引起细胞壁加固，生成抗菌植保素）植物在病原侵染时发生的防卫反应植物在病原侵染时发生的防卫反应 植物细胞对病原信号的识别植物细胞对病原信号的识别 病原要经过和植物的相互识别，信号传导才能使植物产生各种防卫反应。不同的植物对特异激发子发生特异反应，因此这种识别是特异的。 激发子：与受体识别是植物抗病防卫反应的第一步，大量实验表明：激发子与受体识别后，通过构型变化激活细胞内相关的酶，使蛋白质磷酸化，形成第二信使，最终对特殊基因的调控激发植物产生防卫反应。 1.细胞水平上的信号传导 2.细胞和组织间防卫信号的传导 防卫反应信号传导防卫反

2、应信号传导1.离子流的改变 病原作用于细胞最初两三分钟能够测出明显的质膜电位去极化，氯离子等阴离子外泌和钙离子进入细胞，还有引起胞外PH值升高的钾离子外渗和氢离子进入细胞。例：介质钙离子诱导进入细胞是其后细胞内植保素累积的必要条件；胼胝体；活性氧一一.细胞水平上的信号传导细胞水平上的信号传导2.活性氧诱导释放 植物中活性氧存在的形式是超氧、过氧化氢、羟自由基。 1. 活性氧能够直接抑制病原细菌增殖、真菌孢子萌发； 2.能够通过过氧化氢诱导细胞壁的特殊蛋白迅速交联或促成构成木质素的多酚类物质聚合，增加对病原水解酶的抗性； 3. 可以通过膜脂氧化或其他方式诱发编程死亡促成过敏性枯斑的发生。 3.磷

3、脂酰肌醇 G蛋白偶联受体经过G蛋白或酪氨酸型蛋白激酶受体直接活化磷脂酶C。它利用脂膜上的PIP2产生可溶性的IP3和二酰甘油。前者激活IP3依赖型钙通道释放钙离子，后者激活蛋白激酶C。例：激发子诱导豌豆上胚轴PIP2 和IP3的增加和植保素的积累。磷脂酶C的抑制剂能够抑制豌豆上胚轴IP3和植保素的积累。 4.钙结合蛋白 钙离子在体内的信使往往要通过钙离子结合蛋白来实现。 植物中主要的钙结合蛋白是钙调素。钙调素的一些拮抗剂在培养的胡萝卜、烟草细胞中抑制激发子诱导植保素的积累。但在抗病诱导中，钙调素的底物还不清楚。5.蛋白质磷酸化和去磷酸化 两种重要的酶（蛋白激酶、蛋白磷酸酶）蛋白质的磷酸化和去磷

4、酸化是许多信号传导链的重要成分。例；水稻对白叶枯病的抗性基因和拟南芥抗病基因Pto都编码丝氨酸/苏氨酸型蛋白激酶。 蛋白激酶抑制剂不影响欧芹植保素的积累，但是蛋白磷酸酶抑制剂阻断欧芹植保素的积累。6.与激发子诱导相关的防卫基因转录因子的活化与激发子诱导相关的防卫基因转录因子的活化 激发子诱导的抗病信号传导的一个终点是防卫基因转录的激活。这涉及到特定的反式作用因子经磷酸化修饰活化，从细胞质向核移动，它们与防卫基因启动子上特异的顺式元件结合，使转录复合体中蛋白及DNA的作用方式改变，最终导致转录活性提高。例：欧芹PAL基因上与P盒结合的转录因子BPF-1的基因，在激发子诱导表达后，促进了PAL的表达。二二.细胞和组织间防卫信号的传递细胞和组织间防卫信号的传递 局部防卫反应的细胞能产生给周围和远端组织引起的获得性抗性的系统信号分子。例：水杨酸 烟草对TMV的系统抗性可能是局部诱导产生的水杨酸介导。TMV和带N基因的烟草互作时水杨酸在侵染局部大量合成，位于侵染叶上部的器官的水杨酸也逐步增加，并诱导SAR（获得性抗性