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浅析植物抗逆性

来源：花匠小妙招时间：2024-10-05 03:17

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浅析植物抗逆性
摘要：随着现代生物技术和基因工程的发展，人们对植物抗性的研究逐渐转入基因层面，现在已能够将多种抗植物病虫害的基因转入目的植物中，但日益引起关注的生物安全性问题也是不容忽视的。在这种情况下，发掘植物自身抗性资源便显得越来系。
三•植物抗逆性的研究进展
20世纪80年代以来植物基因工程技术的迅猛发展为植物抗性育种研究开辟了新的途径，并形成了以主要经济作物、园艺植物抗性基因研究为重点的对相关基因的定位、克隆、序列分析，抗性相关蛋白结构分类及外源基因的整合与表达等一系列新的研究热点。随着以人类基因组计划为代表的多种模式生物基因组项目，以及植物功能基因组学研究的开展，我们可以从基因表达整体水平上对抗性基因进一步认识。目前经常使用的主要是
4种：从微生物苏云金杆菌分离出的苏云金杆菌杀虫结晶蛋白基因，简称BT基因；从植物中分理出的昆虫蛋白酶抑制剂基因，其中应用最广泛的是CPTI；植物凝集素基因；病毒外壳蛋白基因，简称CP基因等。
Flor早先在“基因对基因”假说中论述了抗性基因与病原物无毒基因的关系。后人证实这一机制在细菌、植物病毒、线虫乃至高等植物病害中广泛存在；另外也适于寄主植物与病原物微效基因间的相互作用。抗性基因一般为多基因家族形式，多数与广谱抗性基因一般为多基因家族形式，多数与广谱抗性机制有关，虽然有的目的基因本身不直接编码功能酶，但可通过其特定产物因子又发自身防卫反映，其抗性作用是间接的。
目前对R基因克隆的主要方法有图位克隆、转座子标签发。例如从玉米、番茄中应用转座子标签发分别克隆出Hm1,N,Cf-9,拟南芥RPM1，RPS2基因和水稻中的多种抗病基因。
转基因包括转抗性蛋白基因或Avr基因，后者可产生广谱抗性。常用的抗性基因有十几种，可来自动、植物和微生物，如细菌的Bt基因和异戊基转移酶基因，植物凝集素，昆虫几丁质酶等。转抗性基因与植物自然抗性基因不同主要在于外源性往往需要进行人工改造以提高其表达水平。另外，植物自身存在的几丁质酶基因表大量往往不高，需要人为促进其过量表达或是直接转昆虫几丁质酶基因以获得或的抗性效果。可采用诱导型启动子、多抗性基因转化等策略。
Avr基因存在与否决定着病原菌能否入侵含相应抗病基因的寄主植物或入侵后能否大量增殖，这类基因在病原物里表达后被植物识别，使植物转变对该病原物的抗性目前已经定位或克隆的细菌基因主要来源于假单胞属和黄单胞属，编码不具有典型的信号肽的亲水性可溶蛋白。大部分只存在于特定病原物中的某些小种中。从真菌中被定位与分离的Avr基因较少，多数是通过反向遗传方法从植物细胞内定殖的真菌中得到的。这些Avr蛋白被注射到胞间区域外质体中可诱导HR产生。真菌中首个被克隆的Avr基因是番茄叶霉菌基因，其对应的抗性基因为Cf-9。研究发现同种病毒无毒因子可诱导不同的抗病基因介导的HR过程。
四、结束语
常规选育方法结合抗性基因工程将促进植物抗病虫害等育种的发展。但目前的植物抗性基因研究也存在诸如转基因植物环境释放的生态风险评估，转基因多拷贝诱发的基因沉默和转基因体系多带后外源基因丢失等等难题。另外，现在对抗性基因的抗病激励尤其是对相关细胞信号传导网络研究不足。随着由病原物基因组设计药物结构，通过化学品诱导植物抗性与信号表达、核酶抗病毒研究

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