08 植物与病原物互作的相关基因汇总

寄主基因型及其反应 小种及其基 因型 亲本 Ottawa Bombay LLnn llNN 免 感 F2 L_N_ 免 免 L_nn 感 免 llN_ 免 感 llnn 感 感
小种22 感 aLaLANAN 小种24 免 ALALaNaN 观察植株数 理论比例(9:3:3:1)
110:32:43:9 109:36:36:12
• R基因和r基因一样，是植物正常代谢所需基因
• 原生功能是一样的，只是次生功能相反
• 当无毒菌系入侵后，R植株表现抗病，r植株感病
• 无毒性基因不是一个病菌的自杀基因，而有其与
毒性基因相同的原生功能，为病菌正常代谢所需
8.2 植物抗病基因和防卫反应基因
• 抗病基因（resistance gene，R gene）：侦知病原物的侵
• 该学说认为：植物对某种病原物的特异 抗性取决于它是否具有相应抗性基因， 而同时病原物的专一致病性取决于病原 物是否具有无毒基因
• 也就是说寄主分别含有Leabharlann Baidu病基因（r）和
抗病基因（R），病原物分别含有毒性 基因（Vir）和无毒基因（Avr）
• 只有当具有相应抗病基因的植物与具有
无毒基因的病原物相遇时，才会激发植 物的抗病反应，其他情况下二者表现亲
和，即寄主感病
寄主植物与病原菌之间“基因对基因”关系的简要模型 A. 通用模式 B. 一种特殊模式
小麦—小麦锈菌系统“基因对基因”关系的简要模型 “－”表示不亲和反应（抗病）；“+”表示亲和反应（感病） （1）抗病基因Hx和非毒性基因Px为显性基因，这是最普通的模式 （2）病菌显性逆转，Hx表示抗病基因，Px表示毒性基因 （3）寄主显性逆转，Hx表示感病基因，Px表示非毒性基因 （4）病菌和寄主双方发生显性逆转，Hx表示感病基因，Px表示毒性基因
亚麻锈菌小种22号×小种24号的F1在Ottawa770B，Bombay两 品种上的致病性分离比（两对因子）（据Flor，1956）
品种及其 基因型 亲本小种基因型 22 24 aLaLANAN ALALaNaN AL_AN_ aLaLAN_ AL_aNaN aLaLaNaN
免 感 免 免 感 免 免 感 感 感 品种的反应 小种杂种F2基因型的分离
Ottawa 770B 感(病) LLnn Bombay 免(疫) llNN 观察菌系比 理论比例(9:3:3:1)
78:27:23:5 75:25:25:8
符号说明：L和N为两个不同的抗病基因；aL为对L的隐性毒性基因，AL为其显性无 毒性基因；aN为对N的隐性毒性基因，AN为其显性无毒性基因
Ottawa×Bombay1 F2对亚麻锈菌小种22号和24号的反应的分 离比（据Flor，1956）
大麦白粉病 Hordcum—Erysiphe graminis hordei 马铃薯病毒病 Solanum—X virus
小麦白粉病 Triticum—E. g. tritici 向日葵列当 Helanthus—Orobanche sp.
8.1.3 基因对基因学说的作用和意义
① 小种鉴定中鉴别寄主的改进
植物免疫学
第八章 植物与病原物互 作的相关基因
Contents ∙ 目录
8.1 基因对基因假说
8.2 植物抗病基因和防卫反应基因 8.3 病原物致病性相关基因
寄主一病原物相互关系中主要问题的研究渊源 （数字为发表年份或研究兴起的大致年代≈）
8.1 基因对基因假说
8.1.1 Flor的基因对基因假说 （geng-for-gene hypothesis） • “在具有一个抗病基因（抗不含毒性基因的 小种）的亚麻品种上，病菌小种杂种F2中出 现一对因子的分离比；在具有2个、3个或4 个抗病基因的品种上，病菌小种杂种F2中相 应出现2对、3对或4对因子的分离比。这说 明：对应于寄主方面的每一个决定抗病性的 基因，病菌方面也存在一个决定致病性的基 因。”寄主—寄生物体系中，“任何一方的 每个基因，都只有在另一方相对应的基因的 作用下才能被鉴定出来。”
8.1.2 其它作物中基因对基因关系的证明
已证实或已推证出有基因对基因关系存在的寄主一寄 生物系统（选录自Flor 1971 和Day 1974）
亚麻锈病 Linum—Melampsora linti 小麦秆锈病 Triticum—Puccinia graminis tritici 小麦条锈病 Triticum—P. striiformis 小麦叶锈病 Triticum—P. recondita 燕麦秆锈病 Avena—P. graminis avenae 咖啡锈病 Coffea—Hemileia vastatrix 向日葵锈病 Helianthus一Puccinia helianthi 小麦网腥黑穗病 Triticum—Tilletia caries 小麦矮腥黑穗病 Triticum—T. contro versa 小麦散黑穗病 Triticum—Ustilago tritici 马铃薯晚疫病 Solanum—Phytophthora infestans 番前叶霉病 Lycopersicum—Cladosporium fulvum 马铃薯癌肿病 Solanum—Synchytrium endobioticum 玉米锈病 Zea—Puccinta sorghi 燕麦冠锈病 Avena一Puccinia cronasa 大麦散黑穗病 Hordeum—Ustilago hordei 马铃薯金线虫病 Solanum—Heterodera rostochiensis 棉花角斑病 Gossypium—Xanthomonas malvacearum 番茄病毒病 Lycopersicum—TMV 番茄斑萎病 Lycopersicum—Spotted wilt virus
② 新小种可以预见
③ 品种抗病基因型和病原物毒性基因型的鉴定
④ 抗病性机制研究
⑤ 寄主和寄生物共同进化的理论研究
8.1.4 抗病性基因和致病性基因间的相互作用
– 专化性（specificity） – 识别（recognition）
– 亲和性（Compatible）
8.1.5 抗病基因和感病基因的本质