抵御多数细菌 日本科学家研究出植物防病新机制!
2016-12-26 14:43:21   来源:中国网
内容摘要
从日本研究小组新发现的植物防御机理可以看出,除病原细菌外,多数植物病原体都是以摄取植物的糖来作为碳源,因此,该防御机理对大多数细菌及菌类有效。以此为基础,利用提高植物糖吸收的化合物,可开发出对多种细菌有效的新型农药。另外,科学家认为,除蛋白质、碳水化合物、类脂物、维生素、有营养的矿物质这五种营养素外,还可将植物性化学物质认为是继食物纤维后发现的第七种营养素。

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植物细胞是植物生命活动的结构与功能的基本单位,由原生质体和细胞壁两部分组成。植物细胞一般很小,其直径通常为10-100μm。

日本京都大学、德岛大学等组成的联合研究小组最近发现,植物被病原体感染时其细胞会增强糖的吸收活性,以此来回收细胞外的糖,阻止病原体摄取糖分。

研究小组发表在最近一期《科学》杂志上的论文称,他们使用植物模型拟南芥,对植物的糖吸收与病原菌抵抗性关联进行了试验。拟南芥的糖吸收主要由STP1和STP13两个糖转运蛋白进行。实验发现,与野生植物相比,STP1和STP13蛋白基因被破坏的植株抵抗细菌能力下降,显示糖吸收与细菌抵抗性相关。

植物细胞识别细菌的鞭毛蛋白及菌类的细胞壁片段等带有病原微生物特征的分子后,会发动防御反应。研究小组发现,在激活拟南芥防御反应时,其糖吸收活动显著上升。植物通过发动防御反应后减少细胞外糖含量,抑制病原菌的病原性因子分泌,限制其代谢能量,从而抑制病原细菌的增殖。

从此次新发现的植物防御机理可以看出,除病原细菌外,多数植物病原体都是以摄取植物的糖来作为碳源,因此,该防御机理对大多数细菌及菌类有效。以此为基础,利用提高植物糖吸收的化合物,可开发出对多种细菌有效的新型农药。


日本研究人员发现植物性化学物质可以防病抗癌

据日本媒体报道,最新研究表明,被称为“第7营养素”的植物性化学物质具有防病抗癌的功效,引起人们的关注。

科学家认为,除蛋白质、碳水化合物、类脂物、维生素、有营养的矿物质这五种营养素外,还可将植物性化学物质认为是继食物纤维后发现的第七种营养素。

植物性化学物质在蔬菜和水果中含量丰富,特别是在卷心菜、茄子、洋葱、萝卜等蔬菜以及香蕉、菠萝、西瓜、葡萄等水果中含量高。植物性化学物质据说约有1万种,最具代表性的有花色素、儿茶素等。

从事植物性化学物质研究的帝京大学药学系教授山崎正利发现,植物性化学物质中含有提高白血球活力的成分。白血球具有杀死或抑制侵入体内的异物、癌细胞、病毒的作用。他认为,植物性化学物质能增强白血球活力,可以防病并能使病症得到缓解和好转。

研究还表明,卷心菜、茄子、萝卜、菠菜等蔬菜能够增加白血球中含有的溃疡坏死因子,其浓度比抗癌药和干扰素还大。香蕉、西瓜、菠萝、葡萄等水果有增加白血球活力的作用。

作为一名研究提高免疫力、抑制癌症新药的专家,山崎正利发现,增加白血球活力不仅对癌症有疗效,还对高血脂、动脉硬化、糖尿病等生活习惯病以及对肝病、过敏症等都可能有治疗效果。他建议,要想多摄取植物性化学物质,不仅要多吃蔬菜,还要增加食用蔬菜的种类。为了好吃,可适量使用紫苏、大蒜等调味。


德国科学家研发出防治植物真菌感染的新技术

《自然》科学杂志最近报道了通过喷洒长链RNA防治植物真菌感染的新技术,该技术由德国吉森大学的科学家通过RNA干扰机制实现。

RNA干扰原理是利用双链RNA分子关闭特定基因的表达。德国吉森大学的科学家利用该技术使真菌的3个基因失活,影响了真菌生长所需麦角固醇的表达。科学家们发现当把长链RNA直接喷洒在大麦叶子上时,RNA被病原真菌吸收,并抑制了真菌在作物叶子上的生长。有趣的是,没被喷洒的叶子表面,真菌生长也被抑制了,因为长链RNA分子可以被作物叶子吸收并转移到体内各处。

科学家们认为,该发现可能会在真菌抑制剂的研究领域开辟一个新天地。


中英植物和微生物科学联合研究中心启动

2016年1月2日,中国科学院和英国约翰·英纳斯中心合作成立的植物和微生物科学联合研究中心(centre of excellence for plant and microbial science,cepams)在北京正式揭牌,第一个研究组入驻该中心北京园区,标志着这一联合研究中心全面启动。中科院副院长张亚平、英国驻华使馆公使兼副馆长martynroper出席仪式。

cepams是中科院遗传与发育生物学研究所、中科院上海生命科学研究院植物生理生态研究所与英国约翰·英纳斯中心联合成立的,它汇集中英两国三个世界一流研究所的优势科研力量于一身,共同应对食品安全和可持续医疗保健全球性挑战,重点开展作物改良,植物和微生物高附加值天然产物领域的科学研究。该中心也是中科院第一个作物改良和天然产物研究领域的国际联合研究中心。

张亚平表示,约翰·英纳斯中心在植物和微生物科学研究领域处于世界领先水平,中科院参与合作的两个研究所也是国际、国内植物科学领域的一流研究所,联合中心的建立无疑是一个双赢的战略组合。21世纪是生命科学的时代,未来几十年,可持续农业和食品安全将是人类面临的共同挑战,而生命科学将成为迎接这些挑战的核心智力,这也需要全球的共同参与,cepams作为中英联合机构必将成为其中的先行者。

张亚平指出,中英两国是有着许多共同利益的亲密合作伙伴,中英经济合作已使两国广泛受益。他希望通过中英双方的共同努力把cepams发展成为一个世界级的联盟,为两国和世界的经济发展和社会福祉作出贡献,也希望这种合作能够促进和推动中英双方更多领域和更大范围的交流和合作。

中科院遗传发育所所长杨维才介绍了联合研究中心的基本情况。他对中英两国对该联合中心的大力支持表示了感谢,并希望中英双方继续加强对联合中心的投入,把中心建成世界一流的科研联合单元。

cepams以“一个中心、三个园区”的模式,分别在中国北京遗传发育所、上海植生所、英国约翰·英纳斯中心设立三个园区。在中国的两个园区内将提供实验室和相应的核心设施空间,供10个新聘任研究组长使用;英国园区提供实验室空间和相应的核心设施给中心主任和来自中国园区的访问学者。

日前,中心首位研究员白洋已在遗传发育所正常开展科研工作,其实验室主要致力于植物和微生物群体互作领域的研究。白洋之前在德国马克斯普朗克植物育种研究所从事相关研究,他说,“成为cepams第一个研究组长是份极大的荣誉”,他期待着利用自己独特的优势,做一些开创性的科学研究,并进一步加强中英两国的科学伙伴关系。

据了解,cepams的成立得到中科院和英国生物技术与生物科学研究理事会的资助,自2014年已启动约20项合作研究项目。从合作项目和双边交流的顺利组织和开展,到9月24日上海园区在上海植生所正式落成,再到如今首位研究员入驻北京园区,标志着这一中英联合研究中心全面启动。

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