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番茄与叶霉菌互作的分子机理

王长春  蔡新忠  徐幼平  
【摘要】:番茄和叶霉菌(C ladosporium fulvumCooke)系统是研究植物和病原物互作分子机理的模式系统。4个叶霉菌无毒基因已被克隆。这些无毒基因编码含偶数个半胱氨酸的小分子量蛋白,在叶霉菌毒性菌株中的存在与否及存在方式各不相同。Avr4具有几丁质结合活性;而Avr9可能在叶霉菌氮素代谢中起调节作用。7个具有功能的番茄抗叶霉菌Cf基因已被克隆。它们与其同源基因一起以基因簇形式存在于复合基因座中,其成员称为Hcr(homologues ofC.fulvumresistance geneCf)基因。C f蛋白定位于细胞质膜,但主体在膜外,主要结构域为富含亮氨酸重复(LRR)和跨膜结构域。LRR重复单元数目以及N端序列决定了C f蛋白对Avr的识别特异性。C f对Avr的识别遵守“保卫”假说。在C f-2对Avr2的识别系统中,蛋白酶R cr3为“被保卫”蛋白。C f识别Avr后迅速激活下游信号传导和防卫反应,包括过敏性反应的产生和氧化迸发,以及K+离子通道、各类蛋白激酶、SGT1、硫氧还蛋白及磷脂酸途径的活化。温度、湿度和光照等环境条件显著影响C f介导的过敏性反应和抗病性。不同C f对Avr的识别机理及其下游信号传导途径有显著差别。

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