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与植物超敏反应(HR)相关的细胞编程性死亡 总被引：4，自引：0，他引：4
在植物抗病的超敏反应(hypersensitive response,HR)中发生的细胞死亡被证明为一种细胞编程性死亡(programmed cell death,PCD),与HR相关的PCD发生一般由R基因／avr基因的不相容互作引起。离子流(Ca^2 )、活性氧(ROS)、水杨酸(SA)、茉莉酸(JA)等均是PCD发生过程中的重要信号分子;类半胱氮酸蛋白水解酶(caspases-like proteases,CLPs)、线粒体参与PCD过程;液泡在植物PCD中占重要的地位。 相似文献
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《南京农业大学学报》2018,(6)
先天性免疫反应是植物应对外来病原微生物侵害的一种主要策略。与动物相比,植物没有特异性的免疫细胞,其被侵染的细胞需通过复杂的监控机制来启动和激活先天性免疫反应,细胞死亡在该反应中发挥着重要作用。动物中的凋亡、自噬和坏死3种细胞死亡类型在植物细胞中均可能存在,且参与调控植物的免疫反应。植物既可利用产生的活性氧(reactive oxygen species,ROS)等物质抑制或杀死病原菌,也可通过程序性细胞死亡(programmed cell death,PCD)限制病原菌的侵染和扩展。目前,有关植物细胞死亡的作用和调控机制的研究报道还比较紊乱。本文从以下几方面对近年来关于细胞死亡在植物先天性免疫反应中的功能及其调控机制的研究进展进行了概述:1)植物细胞死亡的种类; 2)细胞死亡参与不同层面植物免疫反应的功能; 3) ROS、植物激素和蛋白酶等因子参与调控PCD的功能和机制。同时,对不同细胞死亡信号途径的交叉互作在植物免疫反应中的功能和作用机制提出假说,以期为植物抗病育种提供理论依据。 相似文献
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铝诱导蚕豆气孔保卫细胞凋亡研究 总被引：2，自引：0，他引：2
植物叶表面的气孔保卫细胞是研究信号转导的模式实验系统,对环境变化反应灵敏而准确,采用蚕豆叶面气孔保卫细胞,研究了铝(AlCl3)对细胞的毒性效应.结果表明,在1～10mmol·L-1范围内,AlCl3可使气孔保卫细胞活性降低,部分细胞死亡,且随着浓度的增高细胞死亡率增高;死细胞呈现核固缩、核降解、凋亡小体等典型凋亡特征.凋亡抑制剂z-Asp-CH2-DCB或TLCK与AlCl3共同作用时,保卫细胞死亡率显著降低;一定浓度的抗坏血酸(AsA)或过氧化氢酶(CAT)以及Ca2+螫合剂乙二醇四乙酸酯(EGTA)或Ca2+通道抑制剂LaCl3与AlCl2共同作用时,细胞死亡率降低.研究结果表明,铝诱导的蚕豆保卫细胞死亡可能是一种细咆凋亡过程,由胁迫诱发的活性氧介导,通过激活质膜钙通道,引起胞内Ca2+水平改变,进而介导细胞凋亡. 相似文献
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高等植物细胞凋亡的诱因及生物学意义 总被引：1，自引：0，他引：1
细胞凋亡是一种由基因控制的、主动的细胞死亡过程,它对植物正常生长发育起重要作用.本文对高等植物细胞凋亡的诱因及生物学意义进行了综述,为深入研究植物细胞凋亡提供参考. 相似文献
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小麦抗条锈病过敏性坏死反应中的活性氧代谢 总被引：1，自引：0，他引：1
【目的】探讨活性氧在植物抗病菌侵染反应中的作用。【方法】以小麦洛夫林13为供试植物,条锈病菌单孢菌系CY23-2、CY25-8和CY29-3为供试病菌,从小麦与条锈病菌之间典型的过敏性坏死反应(HR)中,探讨活性氧的积累、保护酶系活性变化和原生质膜的透性改变与过敏性坏死反应(HR)的关系。【结果】不亲和条锈病菌CY23-2和CY25-8侵染可引起小麦叶片内2个活性氧的积累高峰,分别出现在接种后第2天和接种后第5～6天。亲和条锈病菌CY29-3的侵染只引起1个活性氧积累高峰,出现时间与不亲和互作的第2个活性氧高峰期一致。不亲和互作中,小麦叶片上产生过敏性坏死反应只出现在第1次活性氧突增之后,表明第1次活性氧突增与HR的产生有关;伴随着小麦叶片中强度极高活性氧的突增,叶片细胞原生质膜遭到破坏,细胞内物质外渗,细胞不久死亡。表明高强度活性氧突增会导致细胞的死亡;对2种互作体系中可清除活性氧的酶系(超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶)活性分析可知,接种后第2天活性氧突增的主要成分是H2O2,接种后第6天活性氧突增的主要成分是O2.-。【结论】H2O2是HR发生的主要信号物,超氧阴离子O2-.等在细胞死亡中起着关键的作用。 相似文献
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为了验证营养体不亲和性导致细胞凋亡的假说,对栗疫病菌融合细胞基因组DNA的降解物进行了琼脂糖凝胶电泳检测,观察了融合细胞的细胞核变化,测定了融合细胞的活性氧产生、脂肪粒积累以及进行了融合细胞死活鉴定。结果表明:不同亲和群菌株的孢子混合涂板,孵育后经历萌发、细胞融合,融合细胞基因组DNA经琼脂糖凝胶电泳可以检测到DNA梯状条带,这一特征为营养体不亲和性诱导的程序性细胞死亡提供了新的证据;细胞学上可观察到不亲和性菌株融合细胞细胞核降解、活性氧产生减少、脂肪粒积累增多及融合细胞死亡,这些特征与细胞凋亡的特征相似。 相似文献
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Harpins是由革兰氏阴性植物病原细菌产生的一类蛋白激发子,对蛋白酶敏感,在非寄主植物叶片上可以诱导hypersensitive response（HR）或hypersensitive cell death（HCD）。HrpNEa是Harpins蛋白的一种,是从梨火疫病菌（Erwinia amylovora）中分离得到的。大量试验证明,HrpNEa蛋白在引起植物过敏反应的同时,能诱导植物获得性系统抗性及刺激植物生长发育。从分子生物学角度,利用国际互联网上的相关生物信息学分析软件NPSA、Swiss-Model、SAPS、InterPro Scan等对HrpNEa蛋白进行了结构和功能的预测分析。HrpNEa蛋白由403个氨基酸组成,有较多的β折叠和无规卷曲结构;HrpNEa蛋白无N端信号肽,不形成跨膜结构,定位于细胞质中。 相似文献
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Coll NS Vercammen D Smidler A Clover C Van Breusegem F Dangl JL Epple P 《Science (New York, N.Y.)》2010,330(6009):1393-1397
Metacaspases are distant relatives of animal caspases found in protozoa, fungi, and plants. Limited experimental data exist defining their function(s), despite their discovery by homology modeling a decade ago. We demonstrated that two type I metacaspases, AtMC1 and AtMC2, antagonistically control programmed cell death in Arabidopsis. AtMC1 is a positive regulator of cell death and requires conserved caspase-like putative catalytic residues for its function. AtMC2 negatively regulates cell death. This function is independent of the putative catalytic residues. Manipulation of the Arabidopsis type I metacaspase regulatory module can nearly eliminate the hypersensitive cell death response (HR) activated by plant intracellular immune receptors. This does not lead to enhanced pathogen proliferation, decoupling HR from restriction of pathogen growth. 相似文献
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Effects of Microtubule Polymerization Inhibitor on the Hypersensitive Response of Wheat Induced by the Non-Host Pathogen Sphaerotheca fuliginea 总被引：1，自引：0，他引：1
The plant cytoskeleton is a highly dynamic and versatile intracellular scaffold composed of microtubules and microfilaments, serving a multiplicity of functions in plant cells. To reveal the relationship between the cytoskeleton in wheat （Triticum aestivum L.） cv. Suwon 11 attacked by the non-host pathogen Sphaerotheca fuliginea and the initiation of the hypersensitive response, the microtubule inhibitor oryzalin was injected into the wheat leaves immediately prior to inoculation. The incidence of hypersensitive cell death was significantly lower than that in water-treated control. In addition, the occurrence of hypersensitive cell death was also delayed and S. fuliginea was able to penetrate and form haustoria in epidermal tissues of wheat. All the results above indicated that hypersensitive cell death was associated with depolymerisation of microtubules, suggesting that microtubules might play an important role in the expression of non-host resistance of wheat. 相似文献
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利用细胞学方法对小麦抗白粉菌初侵染过敏性反应的研究表明，高抗寄主的反应是在病菌入侵栓活动前，由初生芽管或附着胞侵染诱导的主动防卫反应；而在中抗寄主的反应与高感寄主细胞的死亡，则是由坏死的病菌吸器诱导的；且吸器周围的寄主细胞器越少细胞坏死也越早．不论是感病还是抗病寄主细胞死亡时，细胞壁上的过氧化物酶活性均显著增强，说明它可能不是决定抗性的重要因子． 相似文献
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活性氧和一氧化氮在植物抗病反应中的作用 总被引：3，自引：0，他引：3
活性氧和一氧化氮是生物体内普遍存在的信号分子 ,参与多种生理功能的调控 ,对生物体正常生长发育具有重要意义。最近的研究认为 ,在环境条件胁迫下 ,植物体也能通过类似哺乳动物体内 NADPH氧化酶和一氧化氮合酶途径产生活性氧和一氧化氮。活性氧和一氧化氮在植物抗病反应中具有直接杀伤病原物、参与细胞壁的氧化交联、激活抗病相关基因的表达和依赖转录的防卫反应、诱导寄主细胞过敏性坏死等重要作用。本文据近年的研究结果对以上几个方面作一综述 相似文献
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白粉菌诱导的小麦叶片程序性细胞死亡 总被引：5，自引：0，他引：5
选用对小麦白粉病菌抗、感不同的3个小麦材料,接种白粉菌小种E 09。接菌后分别用DAP I(4-′6-d iam id ino-2-pheny lindole)染色、末端脱氧核糖核酸转移酶介导的dUTP切口末端标记(TUNEL)以及琼脂糖凝胶电泳检测。其中感病材料百农3217和有明显过敏反应特征的抗病材料Pm 2/百农32177F 5接菌7 d时呈现明显的细胞程序性死亡(PCD),而抗病材料Pm 21/百农32177F5则未见PCD发生,说明小麦白粉菌互作过程中产生的过敏反应(HR)属于PCD的范畴,同时还说明小麦白粉菌互作体系中抗病反应与HR是相互独立的。但是亲和互作中产生的PCD和HR中的PCD产生的机理是否相同尚需进一步研究。 相似文献
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Hatsugai N Kuroyanagi M Yamada K Meshi T Tsuda S Kondo M Nishimura M Hara-Nishimura I 《Science (New York, N.Y.)》2004,305(5685):855-858
Programmed cell death (PCD) in animals depends on caspase protease activity. Plants also exhibit PCD, for example as a response to pathogens, although a plant caspase remains elusive. Here we show that vacuolar processing enzyme (VPE) is a protease essential for a virus-induced hypersensitive response that involves PCD. VPE deficiency prevented virus-induced hypersensitive cell death in tobacco plants. VPE is structurally unrelated to caspases, although VPE has a caspase-1 activity. Thus, plants have evolved a regulated cellular suicide strategy that, unlike PCD of animals, is mediated by VPE and the cellular vacuole. 相似文献
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通过分子手段鉴定控制植物细胞程序化死亡的关键执行因子非常困难。一种来自植物细胞液泡的特异性很强的蛋白酶,被称作VPE,它能裂解胱天蛋白酶特异底物,且在烟草花叶病毒激活的细胞死亡中必不可少。本文对植物中蛋白质水解如何充当PCD调节因子的开关,VPE如何激活过敏性细胞死亡程序,豆蛋白酶（VPE）的CLP活性及其在植物细胞死... 相似文献