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Plant cell wall-mediated disease resistance:Current understanding and future perspectives

Molecular Plant 2024年第5期17卷 699-724页

作者： Antonio Molina Lucıa Jorda Miguel Angel Torres Marina Martın-Dacal Diego Jose Berlanga Patricia Fernandez-Calvo Elena Gomez-Rubio Sonsoles Martın-Santamarıa Centro de Biotecnología y Genómica de Plantas Universidad Politécnica de Madrid(UPM)-Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria(INIA/CSIC)Campus de Montegancedo UPMPozuelo de Alarcon(Madrid)Spain Departamento de Biotecnologıa-Biología Vegetal Escuela Técnica Superior de Ingenierıa AgronomicaAlimentarıa y de BiosistemasUPMMadridSpain Centro de Investigaciones Biologicas Margarita Salas Consejo Superior de Investigaciones Científicas(CSIC)Ramiro de Maeztu 928040 MadridSpain Misión Biológica de Galicia Consejo Superior de Investigaciones Científicas(CSIC)Campus de Montegancedo UPMPozuelo de Alarcón(Madrid)Spain

Beyond their function as structural barriers,plant cell walls are essential elements for the adaptation of plants to environmental conditions.Cell walls are dynamic structures whose composition and integrity can be altered in response to environmental challenges and developmental cues.These wall changes are perceived by plant sensors/receptors to trigger adaptative responses during development and upon stress perception.Plant cell wall damage caused by pathogen infection,wounding,or other stresses leads to the release of wall molecules,such as carbohydrates(glycans),that function as damage-associated molecular patterns(DAMPs).DAMPs are perceived by the extracellular ectodomains(ECDs)of pattern recognition receptors(prrs)to activate pattern-triggered immunity(PTI)and disease resistance.Similarly,glycans released from the walls and extracellular layers of microorganisms interacting with plants are recognized as microbe-associated molecular patterns(MAMPs)by specific ECD-prrs triggering PTI responses.The number of oligosaccharides DAMPs/MAMPs identified that are perceived by plants has increased in recent years.However,the structural mechanisms underlying glycan recognition by plant prrs remain limited.Currently,this knowledge is mainly focused on receptors of the LysM-PRR family,which are involved in the perception of various molecules,such as chitooligosaccharides from fungi and lipo-chitooligosaccharides(i.e.,Nod/MYC factors from bacteria and mycorrhiza,respectively)that trigger differential physiological responses.Nevertheless,additional families of plant prrs have recently been implicated in oligosaccharide/polysaccharide recognition.These include receptor kinases(RKs)with leucine-rich repeat and Malectin domains in their ECDs(LRR-MAL RKs),Catharanthus roseus RECEPTOR-LIKE KINASE 1-LIKE group(CrRLK1L)with Malectin-like domains in their ECDs,as well as wall-associated kinases,lectin-RKs,and LRR-extensins.The characterization of structural basis of glycans recognition by these new plant receptors will shed light

关键词： Arabidopsis thaliana cell wall damage-associated molecular patterns DAMPs disease resistance glycans oligosaccharides pattern-triggered immunity PTl pattern recognition receptor prrs

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猪繁殖与呼吸综合征RNA疫苗的制备及免疫评价

猪繁殖与呼吸综合征RNA疫苗的制备及免疫评价

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作者：周洛译河北科技师范学院

学位级别：硕士

猪繁殖与呼吸综合征(Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome,prrs)是一种由猪繁殖与呼吸综合征病毒(Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome Virus,prrsV)感染引起的极具破坏力的疫病,不仅导致猪只的生长停滞和死亡,还能引发妊娠失败、仔猪缺陷以及呼吸系统疾病等问题,对全球养猪业造成了巨大的经济损失。prrs的防控主要依赖疫苗免疫,但传统灭活疫苗的保护力不高、弱毒疫苗常出现基因重组和毒力返强等现象,反而导致prrs的防控局势恶化。研发免疫效果更好,安全性更高的新型疫苗对prrs的防控至关重要。经过比较多种新型疫苗在安全性、可塑性和有效性等方面的优劣,本研究决定采用RNA疫苗技术,拟研发主要防控HP-prrsV毒株的非复制型m RNA疫苗和重点防控NADC30-like毒株的自扩增型sa RNA疫苗,以期改良当前的prrs疫苗方案和体系。已经取得的进展整理如下:(1)设计并制备了表达单一抗原蛋白的非复制型GP5-m RNA疫苗,和表达融合抗原蛋白的非复制型GP2-GP5-M-m RNA疫苗。小鼠免疫试验结果表明,GP5-m RNA疫苗可以引起较高水平的细胞免疫,同时引起体液免疫的水平也较高。(2)获得一种易与表达与纯化、可用于ELISA和ICS试验的截短体GP5蛋白。设计并制备了基于委内瑞拉马脑炎病毒(VEEV)载体且以prrsV GSWW2018(NADC30-like)GP5蛋白为抗原的GP5-sa RNA疫苗,发现GSWW2018GP5蛋白表达后全部定位于细胞质,同时确定sa RNA在细胞内的半衰期至少为16天。免疫小鼠主要脏器的细胞因子检测结果表明,GP5-sa RNA疫苗引起的细胞因子含量及分布变化无方向性。免疫评价结果表明,GP5-sa RNA可引起强烈的细胞免疫反应及体液免疫反应,其中细胞免疫反应超过商品化弱毒疫苗组。本研究制备的RNA疫苗有潜力成为替代现有商品化prrs弱毒疫苗以及灭活疫苗的新型疫苗,有望改良现有的疫苗方案与体系。后期将继续深入进行疫苗的完善和提升,以期为养猪业的发展和猪只健康做出做出更大的贡献。

关键词： prrs prrsV mRNA疫苗 saRNA疫苗 GP5 ICS

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猪繁殖与呼吸综合征病毒的持续感染和传播特点及防控出路

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猪业科学 2024年第4期41卷 28-31,6页

作者：蔡雪辉徐敏汤艳东中国农业科学院哈尔滨兽医研究所黑龙江哈尔滨150069 国药集团动物保健股份有限公司湖北武汉430075

1prrs简述。1987年,美国首次暴发猪繁殖与呼吸综合征(prrs),随后在世界各国陆续暴发该病,截至目前prrs已遍布世界主要的养猪业国家,成为各国养猪业最为严重的疫病之一,每年给全球养猪业造成数十亿甚至上百亿美元的经济损失。

关键词：猪繁殖与呼吸综合征病毒养猪业持续感染传播特点 prrs 疫病暴发经济损失

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三种药物组合物对猪繁殖与呼吸综合征的药效评价

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猪业科学 2024年第4期41卷 62-65页

作者：王占锋张健吕肖静郭沛开封嘉骏生物科技有限公司河南开封475500 青岛农业大学动物医学院山东青岛266109

猪繁殖与呼吸综合征(Porcine reproductive and respiratory syndrome,prrs)是由猪繁殖与呼吸综合征病毒(prrsV)感染猪引起的一种高度接触性传染性疾病,因部分感染猪出现耳尖、尾尖、乳头、四肢末端或皮肤发绀,故又称“猪蓝耳病”。

关键词：性传染性疾病药效评价猪蓝耳病尾尖四肢末端 prrs

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复方红景天对猪繁殖与呼吸综合征防治效果研究

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今日养猪业 2024年第1期 18-20页

作者：刘星李燕燕王军建王老七原阳县农业农村局河南新乡453500 河南牧业经济学院河南南阳450046 焦作实远生物科技有限公司河南焦作454100

【目的】探索复方红景天对猪繁殖与呼吸综合征(prrs)的防治效果。【方法】试验选取同批次、发病蓝耳病的断奶仔猪30头,随机分为3组,每组10头,分别为对照组、低剂量组和高剂量组。于拌料中添加复方红景天发酵物,对照组不添加,低剂量组每... 详细信息

【目的】探索复方红景天对猪繁殖与呼吸综合征(prrs)的防治效果。【方法】试验选取同批次、发病蓝耳病的断奶仔猪30头,随机分为3组,每组10头,分别为对照组、低剂量组和高剂量组。于拌料中添加复方红景天发酵物,对照组不添加,低剂量组每头添加1 g/d复方红景天发酵物,高剂量组每头添加3 g/d复方红景天发酵物,试验持续28 d。记录总采食量、平均日增重、料肉比和猪繁殖与呼吸综合征病毒(prrsV)抗体水平。【结果】高剂量组仔猪的平均日增重略大于低剂量组和对照组,但是差异均不显著。仔猪在28 d时血液中检测的蓝耳病抗体水平显示,对照组为2.256,低剂量组为1.656,高剂量组为1.852。与对照组相比,高剂量组和低剂量组均能显著抑制蓝耳病后期仔猪体内prrsV抗体水平的增加,且高剂量组猪繁殖与呼吸综合征病毒抗体的离散程度小于低剂量组。【结论】综上研究表明,复方红景天有利于抑制断奶仔猪prrsV抗体过度升高和降低猪群抗体离散度。

关键词：复方红景天猪繁殖与呼吸综合征防治 prrs

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猪伪狂犬病流行现状及原因分析

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河南畜牧兽医 2024年第11期45卷 24-26页

作者：孙丽方徐彦军清丰县农业农村局河南清丰457300

1流行特点1.1混合感染且种类更复杂近年来,笔者在各个大型养殖场中发现,猪伪狂犬病(PR)、繁殖与呼吸综合征(prrs)、猪圆环病(PC)三种疾病的比例分别为15%、14%、10%。这些疾病在大量养殖场中间流行,导致了大量的猪群患上这些疾病。

关键词：猪伪狂犬病繁殖与呼吸综合征混合感染猪圆环病大型养殖场流行特点现状及原因分析 prrs

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Expansion of pathogen recognition specificity in plants using pattern recognition receptors and artificially designed decoys

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Science China(Life Sciences) 2017年第8期60卷 797-805页

作者： Lifan Sun Jun Qin Kailun Wang Jie Zhang State Key Laboratory of Plant Genomics Institute of MicrobiologyChinese Academy of SciencesBeijing 100101China

Pathogen/microbe-associated molecular patterns(PAMPs/MAMPs) are recognized by plant pattern recognition receptors(prrs)localized on the cell surface to activate immune responses.This PAMP-triggered immunity(PTI) confers resistance to a broad range of pathogenic microbes and,therefore,has a great potential for genetically engineering broad-spectrum resistance by transferring prrs across plant families.Pathogenic effectors secreted by phytopathogens often directly target and inhibit key components of PTI signaling pathways via diverse biochemical mechanisms.In some cases,plants have evolved to produce decoy proteins that mimic the direct virulence target,which senses the biochemical activities of pathogenic effectors.This kind of perception traps the effectors of erroneous targeting and results in the activation of effector-triggered immunity(ETI) instead of suppressing PTI.This mechanism suggests that artificially designed decoy proteins could be used to generate new recognition specificities in a particular plant.In this review,we summarize recent advances in research investigating PAMP recognition by prrs and virulence effector surveillance by decoy proteins.Successful expansion of recognition specificities,conferred by the transgenic expression of EF-Tu receptor(EFR) and AvrPphB susceptible 1(PBS1) decoys,has highlighted the considerable potential of prrs and artificially designed decoys to expand plant resistance spectra and the need to further identify novel prrs and decoys.

关键词：植物病原菌模式识别人工设计诱饵异性受体病原微生物 prrs

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Plant pattern-recognition receptors controlling innate immunity

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Science China(Life Sciences) 2016年第9期59卷 878-888页

作者： Lei Li Yufei Yu Zhaoyang Zhou Jian-Min Zhou State Key Laboratory of Plant Genomics Institute of Genetics and Developmental Biology Chinese Academy of Sciences

Plants are exposed to numerous potential pathogenic microbes. To counter the threat, plants have evolved diverse patternrecognition receptors(prrs), which are receptor kinases(RKs) and receptor proteins(RPs) specialized to detect conserved pathogen/microbe-associated molecular patterns(PAMPs/MAMPs). Although only a handful of RKs and RPs are known prrs,they belong to the receptor-like kinase(RLK) and receptor-like protein(RLP) superfamilies that undergo lineage-specific expansion, suggesting that many of these RLKs and RLPs are potential prrs. Analyses of existing prrs have uncovered ligand-induced RLK-RK or RLK-RP oligomerization as a common mechanism for immune activation. prrs can recruit additional components to form dynamic receptor complexes, which mediate specific cellular responses. Detailed analyses of these components are shedding light on molecular mechanisms underlying the regulation of PRR activity and downstream signaling.

关键词：受体蛋白植物进化模式识别免疫激活类受体激酶天然控制 prrs

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Regulation of innate receptor pathways by microRNAs

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Science China(Life Sciences) 2013年第1期56卷 13-18页

作者： ZHANG Yue LI YingKe Department of General Surgery East HospitalTongji University School of Medicine Department of Anesthesiology Changzheng HospitalSecond Military Medical University

The innate immune response provides the initial defense against infection. This is accomplished by families of pattern recognition receptors (prrs) that bind to conserved molecules in bacteria, fungi and viruses. prrs are finely regulated by elaborate mechanisms to ensure a beneficial outcome in response to foreign invaders. MicroRNAs (miRNAs) are a class of small non-coding regulatory RNAs that are emerging as important regulators in immune responses at the post-transcriptional level, through the inhibition of translation, or by inducing mRNA degradation. It has been shown that miRNAs have unique expression profiles in cells of the innate immune systems and play pivotal roles in regulating the signal pathways of innate receptors, including Toll-like receptors, RIG-I-like receptors and Nod-like receptors. We have summarized the recent literature providing new insights into the regulation of innate receptor pathways by miRNAs.

关键词： Toll样受体小分子RNA 信号通路调控 miRNAs 免疫反应转录后水平 prrs

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植物prrs和NLRs介导的免疫信号通路研究进展

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江苏农业科学 2023年第8期51卷 43-50页

作者：刘艳艳丁颖郑佳秋宛柏杰曹婷刘兴华江苏沿海地区农业科学研究所江苏盐城224002

植物在生长发育的过程中进化出大量细胞表面和胞内免疫受体以感知病原体侵染相关的各种信号。细胞表面模式受体PRR可以感知病原物模式分子以激活基础免疫,引起活性氧(ROS)快速产生、Ca2+内流和丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)级联反应的启动等... 详细信息

植物在生长发育的过程中进化出大量细胞表面和胞内免疫受体以感知病原体侵染相关的各种信号。细胞表面模式受体PRR可以感知病原物模式分子以激活基础免疫,引起活性氧(ROS)快速产生、Ca2+内流和丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)级联反应的启动等,从而限制其致病性。病原物为了克服植物的这种免疫反应,通过分泌效应蛋白干扰PRR蛋白的功能及其免疫相关过程,促进病菌致病性。为了应对效应蛋白的致病效应并阻止病害发生,植物进一步进化出胞内核苷酸结合富亮氨酸重复序列受体(NLRs),以感知病原体效应物并启动强烈的特异性免疫反应。长期以来,病原相关分子模式激发的免疫反应(pattern-triggered immunity, PTI)和效应蛋白激发的免疫反应(effector-triggered immunity, ETI)在识别机制及早期信号转导上存在较大差异,被认为是相对独立的2类系统。但是随着植物免疫学研究的广泛和深入,PTI和ETI从相对独立变得交叉模糊,而研究PTI和ETI如何相互作用以抵抗病原体也成为植物免疫学亟需解决的重要科学问题之一。本文以prrs和NLRs介导的免疫反应为重点,综述了prrs与NLRs信号通路、免疫调控及二者的互作。

关键词：植物免疫 prrs NLRs 分子机制相互作用

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