Ti质粒的作用.ppt
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1、植保生物技术06,根癌病和Ti质粒的作用,根癌病(冠瘿病)的特征,是在根上或茎上产生瘿瘤,以木本植物上最常见,但草本植物也也受侵染。寄主植物达90多科600多种。,症状,番茄(左)和橄榄(右),桃(左)和卫矛(右),圆叶葡萄(左)和向日葵(右),病害循环,根癌菌附着在植物细胞表面,根癌菌和根癌病,根癌病菌和质粒,根癌病菌的质粒,涉及根癌病的基因大多位于一个大质粒,即Ti (tumour-inducing)上。质粒是一种与染色体分离的、可在细胞中独立复制的、可通过接合作用从一细菌转移到另一细菌的环状DNA。质粒上的基因编码的是一些非必需功能,因为当细菌丢失质粒之后仍可正常培养。,Ti质粒,质粒在
2、细菌中的主要作用,通过对细菌菌株进行“治疗”容易显示出来。当细菌在接近其温度上限生长时(对根癌农杆菌来说大约为30度),丧失致病性。然而,质粒的丢失并不影响细菌在培养基上的生长-质粒缺失的细菌也能形成完整的功能。,质粒转移,在实验室里我们能通过先对根癌农杆菌进行“治疗” ,然后把其中的质粒引入到期货生物体内。把Ti质粒导入到固氮菌中会引起固氮菌形成瘿瘤,而把Sym质粒导入到农杆菌中则导致类似固氮瘤的形成,虽然它们的功能都不完整。,这样一些研究引出了很多关于细菌性质的令人感兴趣但同时又富有挑战性的问题。例如:既然这些微生物在丢失或获得非必须的质粒后能发生极大的变化细菌种或属的命名究竟有什么真正意
3、义?在自然群体中有多少基因通过质粒和其它可转移的遗传因子发生交换?,从伤口侵入,根癌农杆菌一般生活在植物的根上或根围,利用植物根组织分泌物作为营养存活,它们仅仅通过伤口侵染,不管是天然的伤口还是在种苗移植或农事操作时留下的伤口,这种对伤口的要求能够在实验室中很容易地得到证明。.,实验证明,例如:图C中显示的是先在两个蕃茄株的茎基部滴一滴根癌农杆菌的悬浮液,而后分别用针在菌液处刺一个小孔,5周后所拍的照片。图D中显示的是另一个实验结果,先用细菌悬浮液加到新鲜的胡萝卜切面上,两周后可见有绿色的根癌从切片中心维管系统周围的分生组织上长出。,在自然条件下,根癌农杆菌的可动细胞依靠趋化性向受伤位点靠近。
4、这部分是对根部释放糖和根的其它普通成分的反应,质粒丢失的菌株也有这种情况,然而,包含Ti质粒的菌株的反应则强烈的多。因为质粒能识别伤流中的一些酚类物质如乙酰丁香酮(见图F)。这种物质既使在很低的浓度下也能强烈吸引质粒(10-7Mol/L),因此Ti质粒的功能之一就是编码额外的、存在于细胞膜上且使细菌能识别伤口的特异性趋化受体。,侵染,Ti质粒编码一种嵌在细菌细胞膜上的营养吸收蛋白根癌碱(opine)透酶的基因,这种质粒同时也能拷贝和切下它自已的部分DNA,并使之进入植物细胞从而使植物产生根癌碱。,乙酰丁香酮,乙酰丁香酮在侵染过程中起 着很重要的作用,因为它能 在高浓度下(10-5-10-4Mo
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