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肉苁蓉种子萌发与吸器形成的化学物质诱导

林业科学 2009年第6期45卷 39-44页

作者：张汝民陈宏伟张丹白静高岩浙江林学院林业与生物技术学院临安311300 内蒙古农业大学农学院呼和浩特010019

采用正交试验设计和组织培养技术,研究植物激素对肉苁蓉种子萌发形成芽管以及化学诱导物质对吸器形成的影响。结果表明:萘乙酸(NAA)和6-苄氨基腺嘌呤(6-BA)均不能诱导肉苁蓉种子萌发,2.9μmol.L-1和5.8μmol·L-1赤霉素(GA3)能够诱导肉... 详细信息

采用正交试验设计和组织培养技术,研究植物激素对肉苁蓉种子萌发形成芽管以及化学诱导物质对吸器形成的影响。结果表明:萘乙酸(NAA)和6-苄氨基腺嘌呤(6-BA)均不能诱导肉苁蓉种子萌发,2.9μmol.L-1和5.8μmol·L-1赤霉素(GA3)能够诱导肉苁蓉种子萌发形成芽管,萌发率仅为3.3%～4.7%;2.9μmol·L-1NAA+5.8μmol·L-1GA3+1.4μmol.L-16-BA3种植物激素组合使肉苁蓉种子萌发率提高了4.2倍;植物激素不能进一步诱导肉苁蓉形成吸器。2,6-二甲氧基对苯醌(DMBQ)、间苯二酚(RS)和阿魏酸(FA)均可诱导萌发的肉苁蓉种子形成吸器,吸器形成率最高为16.7%;DMBQ与FA和DMBQ与RS组合均表现出协同作用,使肉苁蓉种子吸器形成率提高到100%。试验阐明肉苁蓉种子萌发的诱导植物激素是GA3,而吸器形成的诱导还需要特定的酚醌类化合物。

关键词：肉苁蓉种子萌发吸器化学物质诱导

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荒漠肉苁蓉种子萌发与吸器形成的形态学研究

中草药 2004年第9期35卷 1047-1049页

作者：盛晋华翟志席郭玉海中国农业大学中药材研究中心

目的观察荒漠肉苁蓉种子萌发与吸器形成的形态发生过程。方法通过组织培养,采用光学显微镜和扫描电子显微镜对种子萌发及吸器形成过程进行了观察。结果种子在接种2周后,开始露白,然后形成芽管状器官,进一步顶端膨大成初生吸器。在初生... 详细信息

目的观察荒漠肉苁蓉种子萌发与吸器形成的形态发生过程。方法通过组织培养,采用光学显微镜和扫描电子显微镜对种子萌发及吸器形成过程进行了观察。结果种子在接种2周后,开始露白,然后形成芽管状器官,进一步顶端膨大成初生吸器。在初生吸器上,厚的带状表皮围成均匀窝状,窝内又均匀分布着乳头状突起。结论荒漠肉苁蓉种子萌发由胚根极的活动形成的单极性的幼苗发育方式。初生吸器是肉苁蓉黏着寄主的器官。

关键词：荒漠肉苁蓉种子萌发吸器

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寄生被子植物吸器的研究

生物学通报 2004年第11期39卷 7-9页

作者：王华磊汤飞宇杨太新杨重军郭玉海中国农业大学农学与生物技术学院江西农业大学职业技术学院江西南昌330045

从吸器的发生、结构、功能、寄生的生理机制等方面概述了寄生被子植物吸器的研究进展。

关键词：寄生植物吸器寄生机理生理功能寄主

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无根藤吸器发育过程的解剖及组织化学研究

Acta Botanica Sinica 1992年第10期34卷 753-757页

作者：李扬汉姚东瑞南京农业大学杂草研究室

对樟科寄生植物无根藤(Cassytha filiformis L.)吸器侵染杞柳(Salix parpurea L.)的过程进行了解剖研究,并对吸器发育过程的组织化学进行了观察。吸器的发育过程包括:极性的发生、垫状吸盘的形成,吸器原基的发生、生长、穿透皮层及侵入... 详细信息

对樟科寄生植物无根藤(Cassytha filiformis L.)吸器侵染杞柳(Salix parpurea L.)的过程进行了解剖研究,并对吸器发育过程的组织化学进行了观察。吸器的发育过程包括:极性的发生、垫状吸盘的形成,吸器原基的发生、生长、穿透皮层及侵入寄主。吸器中分化出管状分子,始于吸器基部。未观察到筛管的分化。组织化学观察发现:正常茎的皮层中含有淀粉粒;缠绕寄主后,近寄主端的皮层细胞中淀粉粒逐渐增多;吸盘形成后,中央一团细胞大量积累淀粉,预示吸器即将形成;吸器分生组织细胞团无淀粉积累,但含有丰富的蛋白质。蛋白质的分布和积累动态与淀粉粒的相反。对吸器结构、寄生机制以及淀粉和蛋白质的变化动态进行了讨论。

关键词：无根藤杞柳吸器解剖学组织化学

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根寄生植物吸器发育及其调控的研究进展

中国细胞生物学学报 2021年第6期43卷 1307-1314页

作者：李元汐白雨韩雪莹张媛媛董海洋乌云苏都陈贵林牧草与特色作物生物学教育部重点实验室内蒙古自治区中蒙药材规范化生产工程技术研究中心内蒙古大学生命科学学院呼和浩特010020

很多根寄生植物是重要的杂草,严重影响农业生产。吸器是寄生植物与寄主连接的特异性器官,是寄生植物与寄主间信号和物质交流的"桥梁",而吸器诱导因子在诱导吸器发育过程中扮演着重要角色。该文针对寄生植物吸器的发育过程,吸器诱导因子... 详细信息

很多根寄生植物是重要的杂草,严重影响农业生产。吸器是寄生植物与寄主连接的特异性器官,是寄生植物与寄主间信号和物质交流的"桥梁",而吸器诱导因子在诱导吸器发育过程中扮演着重要角色。该文针对寄生植物吸器的发育过程,吸器诱导因子的种类、信号转导和基因调控,寄生植物如何避免寄主的防御这三方面的进展进行了综述,以期为进一步揭示寄生植物识别寄主的信号物质的分子机制提供参考。

关键词：根寄生植物吸器化学识别吸器诱导因子

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小麦条锈菌吸器效应蛋白的筛选和功能分析

小麦条锈菌吸器效应蛋白的筛选和功能分析

作者：魏晋萍西北农林科技大学

学位级别：硕士

由小麦条型柄锈菌(Puccinia striiformis f.***.tritici)引起的小麦条锈病,传播快、发生范围广、成灾频率高,是一类危害严重的小麦重大真菌病害。条锈菌毒性变异快,导致抗病品种抗性丧失,引发病害频繁爆发流行。但由于目前小麦条锈菌无... 详细信息

由小麦条型柄锈菌(Puccinia striiformis f.***.tritici)引起的小麦条锈病,传播快、发生范围广、成灾频率高,是一类危害严重的小麦重大真菌病害。条锈菌毒性变异快,导致抗病品种抗性丧失,引发病害频繁爆发流行。但由于目前小麦条锈菌无法进行遗传转化,对病菌致病机制仍缺乏系统深入的了解,导致病害的防治一直处于被动状态。小麦条锈菌作为一种活体营养专化寄生真菌,侵染时通过吸器向寄主细胞分泌效应蛋白,通过改变寄主植物细胞的结构和代谢途径等调控寄主的防御反应,从而促进病菌的成功侵染或触发寄主防卫反应。然而吸器分泌哪些效应蛋白、效应蛋白如何进入寄主细胞进而行使其功能等科学问题均不清楚。因此,本实验拟在小麦条锈菌吸器转录组测序完成的基础上,利用烟草瞬时表达系统筛选吸器特异效应蛋白,分析效应蛋白的基本特征,解析其作用位点及对寄主防御反应的调节作用。主要研究结果如下:(1)生物信息学分析比较条锈菌吸器、芽管及夏孢子全转录组,获得515个吸器特异表达的分泌蛋白;利用农杆菌侵染系统在烟草中对50个分泌蛋白进行瞬时表达,筛选得到2个能够抑制BAX诱导的细胞坏死的候选效应蛋白PsEch1和PsEch2,二者均编码未知功能的分泌蛋白;QRT-PCR分析表明候选效应蛋白PsEch1和PsEch2在条锈菌侵染过程中诱导表达;PsEch1和PsEch2在条锈菌8个生理小种中呈现较低序列多态性,表明其在条锈菌进化过程中相对保守。(2)在烟草细胞中通过农杆菌侵染瞬时表达效应蛋白与eGFP的融合蛋白,结果显示融合表达蛋白均定位在细胞内,表明PsEch1和PsEch2分泌到烟草细胞外后又重新返回到植物细胞内,且转运不依赖病原菌的存在;大豆根部吸收实验显示二者均能够携带eGFP转运到大豆根尖细胞,进一步证明这2个效应蛋白转运到植物细胞内作用;缺失突变体实验表明,效应蛋白PsEch1和PsEch2的转运结构域分别位于N-末端43-82和23-62位氨基酸,且没有相同或相近的氨基酸序列。(3)通过细菌三型分泌系统将条锈菌效应蛋白PsEch1和PsEch2转运到寄主小麦细胞内,导致寄主胼胝质的积累降低,抑制小麦的PTI;在小麦与条锈菌非亲和互作中,瞬时表达PsEch1和PsEch2,明显抑制由无毒性条锈菌生理小种引起的ETI中活性氧的积累和过敏性坏死反应,但是对条锈菌菌丝发育和吸器的形成并没有较大影响。

关键词：条锈菌吸器效应蛋白鉴定功能分析

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无根藤吸器发育过程中质体变化的电境观察

江苏农业学报 1994年第4期10卷 29-33页

作者：姚东瑞李扬汉江苏省农业科学院杂草研究中心南京农业大学杂草研究室

本文观察了无根藤吸器发育过程中质体的变化。结果表明：无根藤缠绕寄主前，其茎中叶绿体具有正常结构，但与典型的种子植物叶绿体结构有所区别；缠绕寄主后，近寄主端部分茎中的质体开始积累淀粉，质体外形与结构发生一系列的变化。首... 详细信息

本文观察了无根藤吸器发育过程中质体的变化。结果表明：无根藤缠绕寄主前，其茎中叶绿体具有正常结构，但与典型的种子植物叶绿体结构有所区别；缠绕寄主后，近寄主端部分茎中的质体开始积累淀粉，质体外形与结构发生一系列的变化。首先是淀粉颗粒增大，数目增多，质体基粒与基质片层结构逐渐模糊，正常结构受到破坏，最后，膜系统解体，淀粉消失。当吸器原基分生组织形成时，分生细胞内重新出现新的前质体。质体与细胞的脱分化和再分化以及器官的发生有关。本文还对质体与吸器发育的关系以及无根藤茎中叶绿体片层结构进行了讨论。

关键词：无根藤质体吸器

山田胶锈菌吸器转录组分析与候选效应蛋白预测

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山田胶锈菌吸器转录组分析与候选效应蛋白预测

作者：刘霞北京林业大学

学位级别：硕士

山田胶锈菌Gymnosporangium yamadae是一种缺夏型转主寄生菌,侵染苹果属(Malus Mill.)和圆柏(Juniperus chinensis L.)植物,所致病害在我国各地发生普遍,导致苹果减产,也降低了海棠和圆柏的景观和生态价值。锈菌作为活体寄生病原菌,主... 详细信息

山田胶锈菌Gymnosporangium yamadae是一种缺夏型转主寄生菌,侵染苹果属(Malus Mill.)和圆柏(Juniperus chinensis L.)植物,所致病害在我国各地发生普遍,导致苹果减产,也降低了海棠和圆柏的景观和生态价值。锈菌作为活体寄生病原菌,主要通过产生吸器结构与植物细胞建立寄生关系,从植物细胞获取其生长发育所必需的营养物质,同时通过分泌效应蛋白作用于植物细胞膜,或将其转运到植物细胞内部来调控寄主的免疫反应。因此G.yamadae的吸器转录组分析与候选效应蛋白预测,对于探究山田胶锈菌—苹果互作的分子机制和寻找更为有效的抗病育种方法具有重要意义。本研究对分离提取的G.yamadae吸器结构通过转录组测序和生物信息学分析,注释相关基因功能,并预测候选效应蛋白。主要结果如下:1.接种试验表明,G.yamadae接种于苹果叶片8 d后叶表呈现大量褪绿花斑,10d左右花斑处产生橘黄色点状“蜜露”(性孢子和受精丝)。使用透射电子显微镜对G.yamadae侵染10 d后的苹果叶片超微结构观察结果表明,感病细胞间富含胞间菌丝、吸器母细胞和吸器结构。胞间菌丝可以形成吸器母细胞侵入植物细胞形成吸器,也可以直接侵入形成吸器。吸器呈菌丝状、肾形或其它不规则形状,未见细长的吸器颈部,仅在末端稍有缢缩。成熟的吸器内部细胞器种类丰富,但吸器母细胞内部较空,可能将细胞质转移到吸器结构内。2.利用锈菌吸器特异性结合伴刀豆蛋白Concanavalin A(Con A)的特性,使用Con A-sepharose 4b亲和层析柱,对接种G.yamadae后不同发病时期的苹果叶片中的吸器结构进行分离提取。得出接种8 d后产生大量褪绿花斑时为吸器提取的最佳时间,得到的吸器富集物中吸器与叶绿体的比例接近1:1。光学显微镜下的吸器富集物和透射电子显微镜下性孢子器时期苹果叶片中的吸器形态结构相同,均为菌丝状、肾形或其它不规则形状,无细长的吸器颈部。3.通过Trizol法从G.yamadae吸器富集物中提取得到符合测序质量要求的总RNA,使用Illumina Hi Seq 2000平台进行转录组测序,Trinity软件组装得到390313个unigenes,基因平均长度为617 bp,可能有大量小分子量蛋白在吸器阶段表达。包括188136个吸器表达基因,17429个蛋白序列,且大量的基因被注释到信号转导、翻译、碳和氨基酸代谢通路。其中有12588个蛋白序列与NCBI Nr数据库的真菌序列不具有同源性,可能为G.yamadae在吸器阶段特异表达序列。4.生物信息学预测得到1356个分泌蛋白序列,其中有313个序列为富含半胱氨酸的小分子分泌蛋白,44.32%(601个)序列为G.yamadae吸器特异表达分泌蛋白。从分泌蛋白序列中选取符合本研究筛选特征的富含半胱氨酸的小分子分泌蛋白214个,以G.yamadae冬孢子DNA为模板进行PCR扩增,结合条带大小筛选得到74个候选效应蛋白序列,其中有38个序列为G.yamadae特有的吸器候选效应蛋白。

关键词：山田胶锈菌吸器转录组测序候选效应蛋白

小麦条锈菌吸器效应蛋白抑制寄主防卫反应的研究

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小麦条锈菌吸器效应蛋白抑制寄主防卫反应的研究

作者：刘芮西北农林科技大学

学位级别：硕士

小麦条锈病是由条形柄锈菌小麦专化型（Puccinia striiformis f.***.tritici）引致的重大真菌病害,严重影响小麦产量和质量。目前生产上主要通过种植抗病品种防御小麦条锈病,但是由于小麦条锈菌不断进化变异,产生新的毒性生理小种,使得... 详细信息

小麦条锈病是由条形柄锈菌小麦专化型（Puccinia striiformis f.***.tritici）引致的重大真菌病害,严重影响小麦产量和质量。目前生产上主要通过种植抗病品种防御小麦条锈病,但是由于小麦条锈菌不断进化变异,产生新的毒性生理小种,使得小麦抗病品种抗性容易丧失,导致小麦条锈病持续发生与流行。因此,研究小麦条锈菌毒性和变异机制,揭示其致病机理,进而探索新型持久抗病策略成为亟待解决的问题。小麦条锈菌作为一种活体营养专性寄生真菌,侵染过程中通过吸器向寄主细胞内释放效应蛋白,调控寄主防御反应增强病菌毒性。目前,由于小麦条锈菌缺乏稳定可靠的遗传转化体系,给吸器效应蛋白的研究带来一定困难。而近来一些新技术的出现,比如农杆菌介导的瞬时表达体系、细菌三型分泌系统介导的异源表达系统、病毒介导的基因沉默技术等,给吸器效应蛋白的研究带来了极大便利。因此,本研究在小麦条锈菌吸器转录组测序完成的基础上,对小麦条锈菌吸器效应蛋白进行筛选和鉴定,初步了解吸器效应蛋白在小麦条锈菌致病中的作用。该研究对探索小麦条锈菌的致病机理,加快构建新型持久抗病体系具有指导意义。主要研究结果如下:基于小麦条锈菌吸器转录组测序的结果,通过生物信息学方法选取65个吸器特异的分泌蛋白;利用农杆菌侵染烟草瞬时表达体系筛选得到27个能够抑制BAX诱导的细胞坏死的候选效应蛋白;进一步借助细菌三型分泌系统在小麦细胞中瞬时表达候选效应蛋白,分析其对寄主防卫反应的影响,发现其中12个效应蛋白瞬时表达能够显著抑制寄主胼胝质的积累,表明其具有抑制寄主PTI的毒性功能;同时,发现4个效应蛋白瞬时表达能够显著抑制小麦与条锈菌非亲和反应中寄主细胞活性氧积累,并同时减少寄主细胞坏死面积,表明其具有抑制寄主ETI的毒性功能,另一方面,观察效应蛋白瞬时表达对条锈菌生长发育的影响,发现7个效应蛋白瞬时表达导致侵染后期（120h）条锈菌生物量增加,表明其可能具有促进条锈菌生长发育的功能;上述结果表明条锈菌吸器效应蛋白具有抑制寄主防御反应,增强病菌致病性的毒性功能。

关键词：小麦条锈菌吸器效应蛋白 PTI ETI