Question

举例说明植物病害重要病原致病机理的研究进展。

Answer 1

【答案】：随着分子生物学研究进展，植物病害重要病原致病机理研究也取得了长足进步。这里仅以水稻稻病菌为例，该病菌引起的水稻稻瘟病是一种世界性的水稻病害。其致病机理的研究进展主要包括稻瘟病侵染机制、无毒基因、致病性的生物学及其分子机制等方面。下面就稻瘟病菌致病性的分子遗传学及其遗传变异机制方面的研究进展进行阐述。
(1)稻瘟病菌致病性的分子基础
稻瘟病菌成功侵染寄主是一个错综复杂的过程，包括分生孢子的产生和萌发、附着胞形成、侵染钉分化及侵染性菌丝扩展。侵染过程中的任一环节被破坏均会导致致病性减弱或丧失。有研究表明，分生孢子的形成能力是由正常的分生孢子梗和梗上着生孢子的数量决定，但目前为止还没有克隆到控制分生孢子形成的基因。附着胞的形成对稻瘟病菌的致病性起着关键作用，稻瘟病菌成功侵染水稻依靠的是附着胞内产生的膨压穿透寄主表面的角质层，在这个过程中有多个基因表达，且需要第二信使cAMP的参与。稻瘟病菌是靠功能性附着胞分化产生的侵染钉和侵染性菌丝来侵染寄主植物，其中附着胞分化成侵染钉所必需的基因已经被成功克隆。控制稻瘟病菌的侵染性生长基因、信号转导基因、激发子编码基因也已被成功克隆。
持有主效抗病基因的水稻与稻瘟病菌的互作符合经典的基因对基因关系，水稻品种只有对含有相应无毒基因的稻瘟病菌小种表现抗病性，而稻瘟病菌小种也只对含有相应抗病基因的水稻品种表现无毒性。迄今为止，已获得多个稻瘟病菌无毒基因及效应子的分子标记，其中6个无毒基因已经被成功克隆。
(2)稻瘟病菌的遗传多样性及其变异机制
稻瘟病菌基因组中存在着一些中度重复序列，国内外研究结果表明来自不同地区的稻田和不同品种的稻瘟病菌菌株具有丰富的遗传多样性。根据目前的研究，一般认为稻瘟病菌小种的变异机制具有位置效应、重复序列间的同源重组和转座子的转座三种机制。