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相似文献
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1.
 从超微结构和细胞化学角度对大麦白粉病菌侵染诱导的寄主叶肉细胞变化进行了研究。结果发现,病原菌接种后12 h,叶肉细胞光合作用的标志性酶RCA和Rubisco含量发生迅速的变化,感病大麦(Ingrid)中RCA和Rubisco含量急剧减少,而抗病大麦(mlo-3)中则趋势相反。随后,不论在感病或抗病大麦中这2种蛋白的含量一直下降,但感病品种中一直维持相对较高水平。超微结构观察表明,病原菌侵染能够诱导侵染点附近叶肉细胞中叶绿体的增殖,新叶绿体的不断产生,从而延缓了叶肉细胞的衰老和死亡,增加了光合产物的形成。以上结果说明,叶肉细胞可能从养分供给上影响到了表皮细胞中病原菌吸器的发育。  相似文献   

2.
 水稻条斑病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzicola,Xooc)的hrp(hypersensitive response and pathogenicity)基因簇编码形成Ⅲ型分泌系统(T3SS),将致病性的效应分子通过HrpF转位装置注入水稻细胞中,从而导致水稻产生抗(感)病性,但Xooc的HrpE是否形成Hrp pilus还不清楚。本研究对XoochrpE基因进行突变,发现hrpE突变体在水稻上丧失致病性和在烟草上丧失激发HR的能力。与水稻互作结果显示,hrpE突变体不能够与水稻细胞互作,其在水稻组织中的生长能力显著下降。电镜结果显示,hrpE突变体不能够形成Hrp pilus,从而导致水稻条斑病菌丧失在水稻上的致病性。功能互补结果显示,完整的hrpE基因可以恢复hrpE突变体在烟草上激发HR反应的能力、在水稻上的致病性以及在水稻薄壁细胞间形成Hrp pilus的能力,表明hrpE基因形成Hrp pilus是水稻条斑病菌分泌致病性效应分子的重要条件。  相似文献   

3.
 研究了水稻白叶枯病菌在水稻悬浮细胞系中的繁殖动力学特征以及悬浮细胞胞外液中各类物质对白叶枯病菌繁殖的影响。结果表明,水稻-白叶枯病菌非亲和互作与亲和互作相比病原菌繁殖的数量明显减少。胞外液中粗提蛋白对白叶枯病菌繁殖不具有抑制作用。非亲和互作胞外液中二元酚含量显著增高,并且水稻细胞防卫反应基因的转录和翻译活性明显增强。表明非亲和互作中白叶枯病菌繁殖受到抑制与水稻细胞防卫反应的启动相关。  相似文献   

4.
稻叶黑粉病是由担子菌Entyloma oryzae侵染水稻叶片或叶鞘引起的真菌病害,但对病原菌与寄主互作的细胞学机制一直缺少了解。本文对采自田间自然发病叶片上的病斑进行了初步的细胞学分析,结果发现,病原菌侵染后,寄主病斑部位的表皮细胞外部形态基本保持完整;病原菌主要在寄主叶肉细胞部位产生大量的厚垣孢子并逐渐取代叶肉细胞;病原菌菌丝在寄主胞外扩展,未见其穿透寄主细胞壁进入细胞内,也没有产生典型的真菌吸器。靠近病原菌菌丝的寄主各种细胞内的细胞器均发生降解,降解产生的脂类物质凝聚成了体积较大的脂质球。寄主维管束组织的细胞壁一直保持完整,未发现病原菌菌丝进入维管束,病原菌菌丝和孢子被限制在寄主相邻两个维管束之间。在发病后期,由于寄主叶片表皮结构整体性破坏导致大量细菌进入,加速了叶片的衰老死亡。本研究结果表明,稻叶黑粉病菌的侵染模式为胞外侵染,类似于活体营养真菌;但病原菌的侵染导致附近寄主细胞降解死亡,类似于腐生营养真菌。  相似文献   

5.
 硫酸二乙酯(diethyl sulfate,DES)化学诱变水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzae,Xoo)日本系统III号小种(JXOIII),获得16株hrp-突变体,其在感病寄主水稻IR26、汕优63上失去致病性和在非寄主烟草上失去过敏反应。所得的hrp-突变体并无黄色素缺失现象。16株hrp-突变体的淀粉酶、果胶酶、蛋白酶、纤维素酶和脂酶等胞外酶活性基本与野生型一致。JCM2092、JCM2211、JCM2252和JCM2457这4株hrp-突变体为III型泌出通道突变体,JCM0066等另12株hrp-突变体的超声波破碎液、离心上清液中无激发HR的信号物质存在。细胞组分分析表明,激发烟草HR的信号物质不是LPS而是蛋白类物质。来自JXOIII基因文库hrp基因克隆pUHRX245中的1.1kb SacI-KpnI片段,能够互补hrp-突变体JCM0066和JCM2482,使其恢复在烟草上激发HR的能力,但不能恢复其致病性。  相似文献   

6.
 水稻条斑病菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzicola, Xoc)侵染水稻,引起细菌性条斑病(bacterial leaf streak, BLS)。Xoc主要依靠hrp基因簇(T3SS基因)编码的III型分泌系统(type III secretion system, T3SS)将效应蛋白注入水稻细胞中,激发寄主水稻的感(抗)病性。为了准确在Xoc中进行T3SS基因表达调控的分析,本研究设计出桥梁载体策略,将目标基因的启动子或者功能片段构建在高拷贝的桥梁载体,获得融合表达元件,通过亚克隆的方式将融合元件转入骨架载体上,获得用于转录表达和蛋白表达分析的载体。为了验证该策略的可行性,选取hrpGhrpXhrcC基因构建了相应的启动子探针载体和蛋白表达载体,将这些载体导入毒性调控子基因trhlrpXzur的突变体中,GUS活性测定、荧光定量PCR以及蛋白免疫杂交结果显示:在trhlrpXzur的突变体中,hrpGhrpXhrcC的转录表达水平、mRNA水平和蛋白表达水平呈现一致。这表明这套桥梁载体策略能够有效应用于T3SS基因转录表达和蛋白表达的分析。综上所述,运用桥梁载体能够克服低拷贝载体DNA遗传操作效率低的缺陷,这一策略也适用于毒性相关基因调控机理的研究,这将为Xoc-水稻互作研究提供高效的工作系统。  相似文献   

7.
 转录因子基因OsBTF3在水稻品种日本晴悬浮细胞中受白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzae,Xoo)诱导表达。为了阐明OsBTF3在水稻叶组织中的表达特征,本研究利用RT-Q-PCR技术,对经3种亲和性病原菌[水稻白叶枯病菌(Xoo)、水稻条斑病菌(Xooc)和稻瘟病菌(Mg)]接种和4种信号分子[脱落酸(ABA)、水杨酸(SA)、茉莉酸甲酯(MeJA)、乙烯(ETH)]诱导处理的水稻叶片中OsBTF3的转录本进行了定量分析。结果表明,OsBTF3对Xoo、Xooc和Mg侵染的基因表达反应均显著地受到诱导,但反应速度和强度略有差异。而4种信号分子对OsBTF3表达的诱导作用差异较大,ABA诱导活性最强,MeJA和ETH次之,SA诱导作用不显著。因此,OsBTF3基因表达不仅具有病原菌Xoo、Xooc和Mg的诱导性,而且也具有信号分子MeJA、ETH和ABA的应答性。  相似文献   

8.
细胞乳突的形成和小麦白粉菌成功侵染的关系   总被引:4,自引:0,他引:4  
 用一套己知抗白粉病单基因的小麦材料,研究了小麦白粉菌诱发寄主表皮细胞产生的乳突与成功侵染的关系。抗病小麦叶片上,诱发产生乳突的分生孢子占测定分生孢子数的58.8%,感病品种为63.8%。这表明抗性不同的小麦材料接种白粉菌之后,叶表皮细胞内形成乳突的百分率相近,然从在抗病材料和感病材料中形成的乳突阻止病原物发育和成功侵染的作用不相同,在抗病叶片上,诱发产生乳突的分生孢于中有88%停留在压力孢阶段,不继续发育,仅有12%能突破乳突形成吸器,使得侵染成功。与此对照,在感病叶片上只有32%诱发乳突的分生孢子不能穿透乳突,而68%则能突破乳突。成功地与寄主建立寄生关系。我们的研究表明,乳突能否成功地阻止白粉菌侵入可能与乳突形成的迟早有关。  相似文献   

9.
 水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzae, Xoo)从自然孔口水孔或者伤口处侵入水稻叶片,在维管束中定殖、繁殖和扩展,引起典型的叶枯症状。可视化这个动态的病程过程和快速定量水稻组织中细菌的群体是Xoo-水稻互作研究中亟待突破的技术难点。本研究在PXO99A菌株中表达gusA基因,将其置于lacZ启动子、hrpX启动子和不含有(T1)4终止子的hrpX启动子下,构建了3个示踪菌株PXO99AGUSRBS、PXO99AGUSX和PXO99AGUSX-。水稻上毒性测定结果显示,这3个示踪菌株与野生型PXO99A展现相同的毒性。利用示踪菌株,通过注射接种法,能够观察到Xoo在水稻维管束中定殖和扩展的动态变化;通过喷雾接种法,能够观察到Xoo从叶尖或者叶缘侵入水稻叶片引起发病的特性;发现PXO99AGUSX和PXO99AGUSX-比PXO99AGUSRBS能够更加灵敏地反映这些病程。同时发现,PXO99AGUSRBS的细菌数量与受其侵染的水稻组织的GUS活性显著正相关。本研究也评价了利用GUS活性测定法精确和快速地定量水稻组织中细菌群体的可行性。以上结果表明这套GUS系统是非常有效的,能够示踪病原菌的侵染过程和监测细菌在水稻组织中的群体数量,这将为Xoo-水稻互作研究提供有力的技术支持。  相似文献   

10.
 野油菜黄单胞菌野油菜致病变种(Xanthomonas campestris pv. campestris, Xcc)是一种在全球范围内引起十字花科植物黑腐病的重要病原细菌。Xcc中效应蛋白与植物互作机理的研究还不够全面, 在已经测序的菌株Xcc 8004中, Xc_2994基因预测编码一个III型分泌效应蛋白XopXccP, 其生物学功能尚不清楚。为了探索XopXccP的生物学功能, 我们构建了Xcc 8004菌株的XopXccP基因缺失突变体, 结果发现XopXccP基因缺失后, 病原菌在多个甘蓝、花椰菜以及模式植物拟南芥(Col-0)上的致病性显著下降, 甚至几乎不致病。同时, 采用农杆菌侵染拟南芥花序的转化方法, 获得了转XopXccP基因拟南芥纯系, 经过诱导效应蛋白XopXccP在拟南芥中表达, 发现转基因拟南芥出现类似病斑的细胞死亡。本研究结果初步证明, XopXccP是一种毒性蛋白, 是Xcc 8004对多数十字花科植物致病所必须的。  相似文献   

11.
VQ蛋白与WRKY转录因子互作,调节植物防御反应.本研究分析了水稻VQ基因家族在水杨酸(SA)、茉莉酸(JA)、乙烯(ET)3种防御相关激素和纹枯病菌(Rhizoctonia solani)处理下的转录表达谱.结果表明,水稻VQ基因家族有1/3以上成员至少响应一种处理,OsVQ2、-11和-35的表达在3种激素处理下均...  相似文献   

12.
ABSTRACT In search of new durable disease resistance traits in barley to control leaf spot blotch disease caused by the necrotrophic fungus Bipolaris sorokiniana (teleomorph: Cochliobolus sativus), we developed macroscopic and microscopic scales to judge spot blotch disease development on barley. Infection of barley was associated with cell wall penetration and accumulation of hydrogen peroxide. The latter appeared to take place in cell wall swellings under fungal penetration attempts as well as during cell death provoked by the necrotrophic pathogen. Additionally, we tested the influence of a compromised Mlo pathway that confers broad resistance against powdery mildew fungus (Blumeria graminis f. sp. hordei). Powdery mildew-resistant genotypes with mutations at the Mlo locus (mlo genotypes) showed a higher sensitivity to infiltration of toxic culture filtrate of Bipolaris sorokiniana as compared with wild-type barley. Mutants defective in Ror, a gene required for mlo-specified powdery mildew resistance, were also more sensitive to Bipolaris sorokiniana toxins than wild-type barley but showed less symptoms than mlo5 parents. Fungal culture filtrates induced an H2O2 burst in all mutants, whereas wild-type (Mlo) barley was less sensitive. The results support the hypothesis that the barley Mlo gene product functions as a suppresser of cell death. Therefore, a compromised Mlo pathway is effective for control of biotrophic powdery mildew fungus but not for necrotrophic Bipolaris sorokiniana. We discuss the problem of finding resistance traits that are effective against both biotrophic and necrotrophic pathogens with emphasis on the role of the anti-oxidative system of plant cells.  相似文献   

13.
 为了阐明水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzae,简称Xoo)鞭毛生物合成及运动性的调控机理,本研究首先通过基因克隆、序列分析、缺失突变及表型测定,对转录调控因子fleQxoo和编码σ54因子的基因rpoNxoo进行了分子鉴定。通过基因特异性扩增,成功地从Xoo菌株PXO99A中克隆了fleQxoorpoNxoo。其基因序列与其它黄单胞病原菌中的同源序列高度保守。FleQxoo是NtrC家族激活蛋白成员之一,具有与σ54作用的结构域和DNA结合保守结构域(HTH)。用标记交换法构建了△fleQxoo和△rpoNxoo基因缺失突变体。与PXO99A相比,△fleQxoo和△rpoNxoo鞭毛产生能力丧失,运动性减弱,基因互补可以使之恢复;但其胞外纤维素酶和木聚糖酶活性以及对烟草叶片组织的致敏性无明显改变。因此,FleQxoo和σ54主要参与了鞭毛生物合成及其运动性的调控。  相似文献   

14.
为了利用生防菌有效防控花生白绢病Sclerotium rolfsii,本研究采用稀释培养法从花生根际土中分离木霉菌,采用平板对峙法和盆栽试验筛选对花生白绢病具有高效生防效果的菌株并测定其生防机制,通过形态学、分子生物学技术和环境因子对发育的影响确定生防菌株的分类地位及生物学特性。结果表明,从分离的132株木霉菌中筛选出1株对齐整小核菌S. rolfsii 具有高效抑菌效果的菌株GH-20,抑菌率达89.93%,将其鉴定为棘孢木霉菌Trichoderma asperellum。对峙培养时,菌株GH-20对齐整小核菌的拮抗指数达Ⅰ级,当其菌落覆盖病原菌菌落后,其菌丝缠绕和侵入病原菌菌丝,并使病原菌菌丝体逐渐消解、减少,导致病原菌不能产生菌核;菌株GH-20产生的挥发性代谢产物(volatile gas,VOG)和非挥发性代谢产物(non-VOG)对病原菌的抑菌率分别为59.95%和79.49%。盆栽试验结果表明,同时接种菌株GH-20和齐整小核菌对花生白绢病生防效果最好,为79.64%。另外,该菌株具有在以果糖为碳源,以酵母膏为氮源和pH 7的条件下生长发育较好,光照有利于生长而光暗交替有利于孢子形成等生物学特性。生防机制研究结果显示,棘孢木霉菌GH-20主要通过竞争、重寄生作用和产生拮抗物质抑制和消解齐整小核菌,从而起到防病效果。  相似文献   

15.
Prats E  Llamas MJ  Rubiales D 《Phytopathology》2007,97(9):1049-1053
ABSTRACT In this work, we studied the resistance of 277 Medicago truncatula accessions against powdery mildew and further characterized the defense mechanisms of resistant plants. Ten resistant accessions were selected according to macroscopic assessment. Histological studies showed a range of defense mechanisms, acting alone or combined, that impeded fungal development at different stages. Some accessions allowed a reduced spore germination frequency compared with that of the susceptible control. In others, the fungus was arrested at penetration stage due to papilla formation. Epidermal cells of several accessions were penetrated by the fungus but then hypersensitive response (HR) leading to cell death hampered fungal development. In some cases, cell death was very fast and no haustorium could be observed in epidermal cells, whereas in others, haustoria and secondary hyphae indicated a slow HR. Finally, in some accessions in which no HR was observed, colony growth was restricted through posthaustorial defense mechanisms. Characterization of defense mechanisms will be useful for further cellular and molecular studies to unravel the bases of resistance in this species in particular and in legume-powdery mildew interaction in general.  相似文献   

16.
云南景洪疣粒野生稻抗白叶枯病相关基因表达分析   总被引:3,自引:0,他引:3  
从已经构建的白叶枯病菌胁迫的景洪疣粒野生稻抑制差减杂交文库(SSH文库)中筛选一批应答基因。通过测序比对,文库中抗逆基因占了绝大部分,涉及抗病、耐旱、抗冻、耐盐相关基因片段以及信号转导因子和植物激素调控蛋白等。其中NBS-LRR和STK类抗病基因各1个,ME207基因与泛素结合酶相似,与过敏性反应信号传导相关。ME022基因与金属硫蛋白MT2基因同源,通过降低细胞内的自由金属离子浓度阻止病症的进一步扩展。综合抗逆相关基因功能的分析,初步推断景洪疣粒野生稻高抗白叶枯病是以抗病基因、信号传导因子和其他抗逆相关基因共同调控的过程。  相似文献   

17.
 热激蛋白广泛存在于各种生物中,响应多种生物胁迫和非生物胁迫。前期研究结果显示,在水稻中超量表达小热激蛋白OsHsp18.0-CI基因,能通过增强水稻的基础防卫反应提高对水稻细菌性条斑病的抗性。本研究发现,OsHsp18.0-CI基因也能够受到白叶枯病菌的诱导表达,超量表达OsHsp18.0-CI的转基因水稻也增强了对多个白叶枯病致病菌株的抗性。转录组测序分析发现,OsHsp18.0-CI基因介导的水稻对白叶枯病的抗病信号途径有部分类似于其介导的对细菌性条斑病的抗性路径,同时也有大量新的未知功能基因的参与。以上结果表明,OsHsp18.0-CI基因受到病原菌的侵染时,也能通过增强水稻的基础防卫反应来提高对白叶枯病的抗性。  相似文献   

18.
 VQ蛋白作为转录辅助蛋白,在植物的生长、发育和抗逆等生理过程中发挥重要的调节功能。本研究采用RT-PCR从水稻叶片中克隆了VQ37基因的完整cDNA序列。VQ37 cDNA长622 bp,具有长为546 bp的完整开放读码框,编码蛋白质长181个氨基酸,具有FxxxVHxVTG的VQ基序变体。系统进化分析表明,水稻VQ37与短花药野生稻(Oryza brachyantha)、大麦(Hordeum vulgare)和Dichanthelium oligosanthes等禾本科植物亲缘关系近;除水稻旁系同源物VQ39外,VQ37与短花药野生稻中的XP 015699121亲缘关系最近。原生质体瞬间表达实验证实VQ37定位在细胞核中。荧光定量PCR分析显示,VQ37基因的组织特异性表达和诱导表达结果与启动子顺式元件预测基本一致。VQ37在叶片中的表达丰度最高,其次是叶鞘、茎、穗、根和花,在胚和胚乳中无表达。VQ37受纹枯病菌(Rhizoctonia solani)和稻瘟病菌(Magnaporthe oryza)显著诱导,而不受白叶枯细菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzae)诱导;与此一致的是,VQ37受真菌病原相关模式(PAMP)分子几丁质寡糖快速诱导,而不受细菌鞭毛蛋白flg22影响。茉莉酸甲酯和乙烯利能显著诱导VQ37的表达,而水杨酸对其表达无明显影响。上述结果提示,VQ37可能调控水稻对稻瘟病菌和纹枯病菌防御反应,这种调节作用可能依赖于茉莉酸/乙烯介导的信号途径,而与水杨酸信号途径无关。该研究为阐释水稻VQ37基因在水稻抗病反应中的调节功能提供了基础。  相似文献   

19.
ABSTRACT We investigated the interaction of several differentially resistant wheatwith the hemibiotrophic phytopathogenic fungus Bipolaris sorokiniana (teleomorph Cochliobolus sativus). Wheat genotypes Yangmai, M 3 (W7976), Shanghai 4, and Chirya 7 showed higher levels of resistancewith cv. Sonalika, used as a susceptible control. In amicroscopic inspection, we found that fungal penetration intoepidermal layer failed mostly through a cell wall-associated defense. In cases where the fungus successfully overcame epidermal, its spread within the mesophyll tissue (necrotrophic phase) wasin the more resistant genotypes. Epidermal cell wall-associated, spreading as well as the extent of electrolyte leakage of infected, correlated well with field resistance. We propose that cellular hostsuch as formation of cell wall appositions as well as the degreeearly mesophyll spreading of fungal hyphae are indicative of thepotential of the respective host genotype and, therefore, could befor the characterization of new spot blotch resistance traits in cereals.  相似文献   

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