术语表¶
核心免疫概念¶
| 中文术语 | 英文 | 简要定义 |
|---|---|---|
| 模式触发免疫 | Pattern-Triggered Immunity (PTI) | 由质膜 PRR 识别保守 MAMP/PAMP 后触发的第一层诱导防御反应 |
| 效应子触发免疫 | Effector-Triggered Immunity (ETI) | 由细胞内 NLR 直接或间接识别病原效应蛋白后触发的强效防御反应,常伴随 HR |
| 效应子触发感病性 | Effector-Triggered Susceptibility (ETS) | 效应蛋白成功抑制 PTI 后建立的感病状态,是效应子主动塑造的、具有独特转录代谢特征的细胞状态 |
| 系统获得抗性 | Systemic Acquired Resistance (SAR) | 局部感染后在全株范围内建立的广谱、持久的增强抗性状态,依赖 SA 信号 |
| 诱导系统抗性 | Induced Systemic Resistance (ISR) | 由有益根际微生物诱导的全株增强抗性状态,主要依赖 JA/ET 信号 |
| 超敏反应 | Hypersensitive Response (HR) | 感染位点的快速局部细胞死亡,限制活体营养型病原的扩散 |
| 非宿主抗性 | Non-host Resistance | 一个植物物种的所有基因型对某种病原的所有分离物的抗性,是最普遍的免疫形式 |
| 基础抗性 | Basal Resistance | PTI 介导的基础水平抗性,不涉及 NLR 识别 |
| 免疫 priming | Immune Priming | 先前的免疫刺激使植物对后续病原攻击产生更快、更强的防御反应,不伴随防御基因的组成性表达 |
| 跨代免疫记忆 | Transgenerational Immune Memory | 亲代经历的病原攻击通过表观遗传机制传递到子代,使子代在未接触病原的情况下表现出增强的抗性 |
受体与识别¶
| 中文术语 | 英文 | 简要定义 |
|---|---|---|
| 模式识别受体 | Pattern Recognition Receptor (PRR) | 定位于质膜的受体蛋白,识别保守的微生物分子模式(MAMP/PAMP)或宿主损伤信号(DAMP) |
| 核苷酸结合富亮氨酸重复受体 | Nucleotide-binding Leucine-rich Repeat receptor (NLR) | 细胞内免疫受体,直接或间接识别病原效应蛋白,激活 ETI |
| 受体样激酶 | Receptor-Like Kinase (RLK) | 含胞外配体结合域和胞内激酶域的跨膜受体蛋白 |
| 受体样蛋白 | Receptor-Like Protein (RLP) | 含胞外配体结合域但缺乏胞内激酶域的跨膜受体蛋白,需要与 RLK 共受体配合 |
| 受体样胞质激酶 | Receptor-Like Cytoplasmic Kinase (RLCK) | 缺乏胞外域的胞内激酶,与 PRR 复合体结合并传递早期免疫信号 |
| CC-NLR | CC-NLR (CNL) | 含 Coiled-Coil 结构域的 NLR,激活后组装为抗病小体,CC 结构域形成 Ca²⁺ 通道 |
| TIR-NLR | TIR-NLR (TNL) | 含 Toll/Interleukin-1 Receptor 结构域的 NLR,激活后通过 NADase 活性产生次级信使,依赖 EDS1 信号 |
| RPW8-NLR | RPW8-NLR (RNL) | 含 RPW8 样 CC 结构域的 helper NLR,在 TNL 下游和部分 CNL 下游执行免疫信号传导 |
| 抗病小体 | Resistosome | NLR 激活后组装的功能性寡聚复合体,是 ETI 的执行机器(如 ZAR1 五聚体、NRG1 四聚体) |
| 共受体 | Co-receptor | 与主要 PRR 形成异源复合体的辅助受体,对信号传导必不可少(如 BAK1、SOBIR1) |
| 微生物相关分子模式 | Microbe-Associated Molecular Pattern (MAMP) | 微生物中保守的、可被宿主 PRR 识别的分子(如鞭毛蛋白 flg22、EF-Tu elf18、几丁质、肽聚糖) |
| 损伤相关分子模式 | Damage-Associated Molecular Pattern (DAMP) | 宿主细胞损伤后释放的内源性分子,被 PRR 识别并触发免疫(如细胞壁碎片、ATP、HMGB3) |
| 病原相关分子模式 | Pathogen-Associated Molecular Pattern (PAMP) | 与 MAMP 概念高度重叠,强调来源于病原的特征分子 |
信号转导¶
| 中文术语 | 英文 | 简要定义 |
|---|---|---|
| 丝裂原活化蛋白激酶 | Mitogen-Activated Protein Kinase (MAPK) | 三层级联(MAPKKK→MAPKK→MAPK)的信号放大系统,PTI 和 ETI 的核心信号通路 |
| 活性氧爆发 | ROS Burst | PRR 激活后数分钟内由 RBOHD 等 NADPH 氧化酶产生的快速活性氧积累,既直接杀伤病原也作为信号分子 |
| 钙离子内流 | Ca²⁺ Influx | PRR 和 NLR 激活后胞质 Ca²⁺ 浓度快速升高,通过钙传感器(CaM、CDPK、CBL-CIPK)解码为特异性免疫输出 |
| 钙依赖蛋白激酶 | Calcium-Dependent Protein Kinase (CDPK) | 直接结合 Ca²⁺ 的蛋白激酶,将 Ca²⁺ 信号转化为蛋白磷酸化输出 |
| 呼吸爆发氧化酶同源蛋白 D | Respiratory Burst Oxidase Homolog D (RBOHD) | 质膜 NADPH 氧化酶,是 PTI 和 ETI 中 ROS 爆发的主要来源 |
| BRI1 相关受体激酶 1 | BRI1-Associated Receptor Kinase 1 (BAK1) | 多种 PRR 的共受体,同时也是 brassinosteroid 受体的共受体——连接免疫与生长信号的核心节点 |
| Botrytis-Induced Kinase 1 | BIK1 | 与 PRR 复合体结合的 RLCK,PRR 激活后被 BAK1 磷酸化并释放,磷酸化下游底物激活免疫 |
| 水杨酸 | Salicylic Acid (SA) | 核心防御激素,主要介导对活体营养型病原的抗性和 SAR 建立 |
| 茉莉酸 | Jasmonic Acid (JA) | 核心防御激素,主要介导对坏死营养型病原和昆虫的抗性以及 ISR 建立 |
| 乙烯 | Ethylene (ET) | 防御激素,与 JA 协同作用,参与坏死营养型病原防御 |
| 脱落酸 | Abscisic Acid (ABA) | 胁迫激素,主要介导干旱响应和气孔关闭,与 SA 信号存在拮抗关系 |
| NPR1 | Non-expresser of PR genes 1 | SA 信号通路的核心转录共激活因子,SA 诱导下从胞质寡聚体解离为单体进入核内激活防御基因 |
| 冠菌素 | Coronatine (COR) | P. syringae 产生的 JA-Ile 结构类似物,劫持 JA 通路来拮抗 SA 防御 |
| 气孔免疫 | Stomatal Immunity | 感知 MAMP 后气孔快速关闭,阻止细菌进入质外体的第一道防线 |
NLR 与效应子¶
| 中文术语 | 英文 | 简要定义 |
|---|---|---|
| 效应蛋白 / 效应子 | Effector | 病原分泌到宿主细胞或质外体中的蛋白质或小分子,通过干扰宿主免疫和代谢促进病原定殖 |
| III 型分泌系统 | Type III Secretion System (T3SS) | 革兰氏阴性细菌用于将效应蛋白直接注射到宿主细胞内的分子装置 |
| 无毒基因 | Avirulence (Avr) Gene | 编码能被宿主 NLR 识别的效应蛋白的病原基因,其存在使病原在该宿主上不能致病 |
| 抗性基因 | Resistance (R) Gene | 编码 NLR 等抗性蛋白的宿主基因,识别对应的 Avr 效应蛋白后触发 ETI |
| 基因对基因假说 | Gene-for-Gene Hypothesis | Flor 提出的假说:宿主抗性取决于宿主 R 基因与病原 Avr 基因的特异性配对 |
| Guard 模型 | Guard Model | NLR "守护"效应蛋白的宿主毒力靶标,通过感知靶标被效应蛋白修饰来间接识别病原 |
| Decoy 模型 | Decoy Model | 植物进化出专门模拟效应蛋白毒力靶标的"诱饵"蛋白,它们被效应蛋白修饰后激活 NLR——诱饵的唯一功能是被攻击 |
| Integrated Decoy 模型 | Integrated Decoy Model | NLR 蛋白自身融合了效应蛋白的毒力靶标结构域作为"内置诱饵",直接感知效应蛋白的活性 |
| 枢纽收敛 | Hub Convergence | 不同进化起源的效应蛋白反复靶向同一组高连通度的宿主枢纽蛋白的现象 |
| 最小效应蛋白组 | Minimal Effector Repertoire | 病原实现完全毒力所需的最小效应蛋白集合,通常包含靶向所有关键宿主模块的核心效应蛋白 |
| RNA 沉默抑制子 | Viral Suppressor of RNA silencing (VSR) | 病毒编码的抑制宿主 RNA 沉默机制的蛋白质,是所有植物病毒的关键毒力因子 |
| 跨界 RNA 干扰 | Cross-Kingdom RNAi | 小 RNA 在宿主和病原之间双向转移并沉默对方基因的现象 |
激素与信号网络¶
| 中文术语 | 英文 | 简要定义 |
|---|---|---|
| SA-JA 拮抗 | SA-JA Antagonism | SA 和 JA 信号通路相互抑制的现象——SA 通路激活抑制 JA 通路,反之亦然,使植物根据病原类型选择最优防御策略 |
| 激素串扰 | Hormone Crosstalk | 不同激素信号通路之间的相互调控(协同、拮抗或调控),形成复杂的信号输出网络 |
| SAR 移动信号 | SAR Mobile Signal | 从感染位点经韧皮部运输到远端组织并触发 SAR 的分子(可能包括 SA 甲酯、AzA、G3P、DIR1 等) |
| 哌啶酸 | Pipecolic Acid (Pip) | 赖氨酸衍生的非蛋白氨基酸,SAR 建立所需的关键系统信号分子 |
| N-羟基哌啶酸 | N-Hydroxypipecolic Acid (NHP) | Pip 的氧化衍生物,SA 下游的关键 SAR 移动信号和免疫放大器 |
| 生长素 | Auxin | 核心生长激素,通过拮抗 SA 信号促进易感性——miR393 通过靶向生长素受体来解除这种抑制 |
微生物组¶
| 中文术语 | 英文 | 简要定义 |
|---|---|---|
| 根际 | Rhizosphere | 受根系分泌物直接影响、微生物活动最活跃的根周土壤区域 |
| 根内圈 | Endosphere | 根组织内部的微生物栖息空间 |
| 叶际 | Phyllosphere | 植物地上部分(叶片为主)的表面和内部微生物栖息空间 |
| 两步筛选模型 | Two-Step Selection Model | 微生物从散装土壤到根际(第一步,根分泌物富集)再到根内(第二步,免疫筛选)的组装过程 |
| 合成群落 | Synthetic Community (SynCom) | 从培养库中选择已知组成的代表性菌株组装的"最小群落",用于在可控条件下研究微生物组功能 |
| 抑病性土壤 | Disease-Suppressive Soil | 具备天然抑制特定土传病害能力的土壤,其抑病性通常由特定微生物群落介导 |
| 菌群失调 | Dysbiosis | 微生物群落组成的失衡状态——在植物中可由免疫缺陷或病原侵染触发,导致机会致病菌过度扩增 |
| 呼救假说 | Cry for Help Hypothesis | 受病原攻击的植物通过改变根分泌物来选择性招募有益微生物,增强后代植物抗性的假说 |
| 土壤遗产 / 土壤记忆 | Soil Legacy / Soil Memory | 前期植物或处理对土壤微生物组组成的持续性影响,可跨生长季传递 |
| ISR 诱导菌 | ISR-Eliciting Microbe | 能够在根部定殖并诱导全株诱导系统抗性的有益微生物(如 Pseudomonas fluorescens WCS417) |
RNA 生物学¶
| 中文术语 | 英文 | 简要定义 |
|---|---|---|
| RNA 干扰 / RNA 沉默 | RNA Interference (RNAi) / RNA Silencing | 小 RNA 引导的序列特异性基因沉默机制,在植物中主要通过 mRNA 切割、翻译抑制和 DNA 甲基化实现 |
| 微 RNA | microRNA (miRNA) | 基因组编码的 ~21 nt 内源小 RNA,通过碱基互补配对靶向 mRNA 切割或翻译抑制,精密调控免疫信号蛋白的表达 |
| 小于扰 RNA | small interfering RNA (siRNA) | 由长 dsRNA 加工产生的 ~21-24 nt 小 RNA,包括抗病毒的 vsiRNA 和参与 RdDM 的 24 nt siRNA |
| 阶段性小于扰 RNA | phased siRNA (phasiRNA) | 由 miRNA 引导的靶标 mRNA 切割后经 RDR6 合成和 DCL4 加工产生的"相位排列"次级 siRNA |
| 长链非编码 RNA | long non-coding RNA (lncRNA) | >200 nt 的非编码 RNA,通过染色质修饰引导、转录调控和分子支架等功能参与免疫调控 |
| RNA 指导的 DNA 甲基化 | RNA-Directed DNA Methylation (RdDM) | 植物特有的由 24 nt siRNA 引导的 DNA 甲基化通路,参与转座子沉默和免疫相关基因的表观遗传调控 |
| 宿主诱导基因沉默 | Host-Induced Gene Silencing (HIGS) | 在转基因植物中表达靶向病原关键基因的 dsRNA/siRNA,通过跨界 RNAi 抑制病原的毒力 |
| 喷雾诱导基因沉默 | Spray-Induced Gene Silencing (SIGS) | 直接向植物表面喷洒靶向病原基因的 dsRNA/siRNA,通过跨界 RNAi 抑制病原 |
| Dicer 样蛋白 | Dicer-Like (DCL) | RNA 酶 III 家族蛋白,将长 dsRNA 加工为特定长度的小 RNA(DCL1→21 nt miRNA, DCL4→21 nt siRNA, DCL3→24 nt siRNA) |
| Argonaute | AGO | 小 RNA 的效应蛋白,与小 RNA 组装为 RISC 复合体并通过碱基互补配对靶向 RNA 切割或翻译抑制 |
进化与群体遗传学¶
| 中文术语 | 英文 | 简要定义 |
|---|---|---|
| 军备竞赛模型 | Arms Race Model | 宿主和病原在持续的适应性突变中反复"攻击-防御"的协同进化动态 |
| 频率依赖选择 | Frequency-Dependent Selection | 稀有抗性等位基因因其对应的 Avr 等位基因在病原群体中频率低而获得选择优势的进化机制 |
| 杂种坏死 | Hybrid Necrosis | 种内或种间杂交后代中由 NLR 基因不兼容互作触发的自身免疫表型,是生殖隔离的可能机制之一 |
| NLR 出生-死亡进化 | NLR Birth-and-Death Evolution | NLR 基因家族通过快速重复、序列多样化、假基因化和删除进行的动态进化模式 |
| 平衡选择 | Balancing Selection | 维持群体中多种抗性等位基因多态性的自然选择形式 |
| 协同进化 | Co-evolution | 两个或多个物种在进化中相互施加选择压力导致相互适应的过程 |
| 选择性清扫 | Selective Sweep | 有利等位基因在群体中快速固定导致周围基因组区域遗传多样性降低的现象 |
模式生物与实验系统¶
| 中文术语 | 英文 | 简要定义 |
|---|---|---|
| 拟南芥 | Arabidopsis thaliana | 十字花科模式植物,短生命周期、小基因组、易于转化,植物免疫研究的主要模式物种 |
| 本氏烟 | Nicotiana benthamiana | 茄科模式植物,广泛应用于瞬时表达(农杆菌渗透)和病毒诱导基因沉默(VIGS)实验 |
| 丁香假单胞菌番茄致病变种 | Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000 | 模式细菌病原,携带 ~30 种 T3SS 效应蛋白,广泛用于拟南芥-细菌互作研究 |
| 拟南芥霜霉 | Hyaloperonospora arabidopsidis | 模式卵菌病原,活体营养型,用于研究拟南芥对卵菌的免疫 |
| 灰霉菌 | Botrytis cinerea | 模式坏死营养型真菌病原,宿主范围广,用于研究 JA/ET 依赖性防御 |
| 稻瘟菌 | Magnaporthe oryzae | 水稻最重要的真菌病原之一,半活体营养型,也是研究真菌-植物互作的模式系统 |
细胞生物学与结构生物学¶
| 中文术语 | 英文 | 简要定义 |
|---|---|---|
| 吸器 | Haustorium | 活体营养型真菌和卵菌在宿主细胞内形成的特化营养器官,由宿主膜包裹 |
| 附着胞 | Appressorium | 真菌在植物表面形成的特化侵染结构,产生巨大压力突破宿主角质层和细胞壁 |
| 质外体 | Apoplast | 植物细胞膜外的连续空间(细胞壁+细胞间隙),是许多细菌和真菌病原定殖的主要场所 |
| 胞外囊泡 | Extracellular Vesicle (EV) | 植物分泌的膜包裹纳米级囊泡,可携带小 RNA 和蛋白质进行跨界运输 |
| 生物营养界面复合体 | Biotrophic Interfacial Complex (BIC) | 稻瘟菌侵入菌丝顶端形成的特化效应蛋白分泌结构 |
| 冷冻电镜 | Cryo-Electron Microscopy (cryo-EM) | 在液氮温度下对冷冻水化样品进行成像的结构生物学技术,为 NLR 抗病小体结构解析做出了决定性贡献 |
| 构象动力学 | Conformational Dynamics | 蛋白质在自抑制态、中间态和激活态之间的结构转换过程,对 NLR 功能至关重要 |
实验技术¶
| 中文术语 | 英文 | 简要定义 |
|---|---|---|
| 酵母双杂交 | Yeast Two-Hybrid (Y2H) | 在酵母中检测两种蛋白质相互作用的遗传学方法,广泛用于效应蛋白-宿主靶标互作网络研究 |
| 免疫共沉淀 | Co-Immunoprecipitation (Co-IP) | 使用抗体捕获特定蛋白并检测与其结合的蛋白的实验方法 |
| 双分子荧光互补 | Bimolecular Fluorescence Complementation (BiFC) | 将荧光蛋白分为两个非荧光片段分别融合到两个目标蛋白上,互作时荧光蛋白重构并发出荧光 |
| 染色质免疫沉淀测序 | ChIP-seq | 使用抗体富集特定组蛋白修饰或转录因子结合的 DNA 片段并进行高通量测序的技术 |
| ATAC-seq | Assay for Transposase-Accessible Chromatin | 利用转座酶探测开放染色质区域的高通量测序技术 |
| RNA-seq / scRNA-seq | RNA Sequencing / single-cell RNA-seq | 转录组测序 / 单细胞转录组测序,前者获取组织水平的基因表达,后者获取单个细胞水平的表达 |
| 16S rRNA 扩增子测序 | 16S rRNA Amplicon Sequencing | 通过扩增和测序细菌 16S rRNA 基因的可变区来刻画微生物群落分类组成 |
| 空间转录组学 | Spatial Transcriptomics | 在保留组织空间结构的情况下获取基因表达信息的技术(如 Visium、MERFISH) |
| CRISPR/Cas9 | Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats / Cas9 | RNA 引导的基因组编辑技术,广泛应用于植物免疫基因的功能验证和作物抗性工程化 |
应用与工程¶
| 中文术语 | 英文 | 简要定义 |
|---|---|---|
| 广谱抗性 | Broad-Spectrum Resistance | 对多种病原或同一病原的多种小种都有效的抗性 |
| 耐久抗性 | Durable Resistance | 在田间大面积长时间使用后仍不被病原克服的抗性 |
| NLR 工程化 | NLR Engineering | 通过结构域交换、ID 修改或定点突变来改变 NLR 的识别特异性或信号输出的理性设计策略 |
| PRR 工程化 | PRR Engineering | 通过改造 PRR 的配体结合域或在不同物种间转移 PRR 来扩展免疫识别范围 |
| 微生物组工程 | Microbiome Engineering | 通过引入有益微生物、改造宿主基因型或调整环境来定向塑造具有保护功能的植物微生物组 |
| RNAi 介导的抗病 | RNAi-Mediated Disease Resistance | 通过表达靶向病原关键基因的 dsRNA 使植物获得抗性的策略(HIGS/SIGS) |
| 感病基因 | Susceptibility (S) Gene | 其功能有利于病原定殖的宿主基因——通过 CRISPR 敲除 S 基因可获得隐性抗性 |
| TALEN | Transcription Activator-Like Effector Nuclease | 利用 TAL 效应蛋白的 DNA 结合编码规则设计的序列特异性核酸酶 |
信号分子与代谢物¶
| 中文术语 | 英文 | 简要定义 |
|---|---|---|
| 胼胝质 | Callose | β-1,3-葡聚糖聚合物,在免疫激活后沉积于细胞壁和胞间连丝,增强物理屏障 |
| 香豆素 | Coumarin | 苯丙烷类次生代谢物,具有抗菌和铁螯合双重功能——不同浓度下可作武器或微生物招募信号 |
| 苯并噁嗪类 | Benzoxazinoids | 禾本科植物(如玉米)产生的防御次生代谢物,在根际降解后选择性富集特定微生物群 |
| 硫代葡萄糖苷 | Glucosinolate | 十字花科植物特有的含硫次生代谢物,水解产物(异硫氰酸酯)具有广谱抗微生物活性 |
| 植物抗毒素 | Phytoalexin | 病原侵染后从头合成的低分子量抗微生物化合物(如拟南芥的 Camalexin) |
| 植物质外体液 | Apoplastic Fluid | 质外体空间中的液体,含有可溶性糖、氨基酸、代谢物和免疫信号分子,是宿主-病原分子交锋的核心环境 |
| 谷氨酸受体样蛋白 | Glutamate Receptor-Like (GLR) | 植物中类似动物谷氨酸受体的阳离子通道,参与长距离 Ca²⁺ 信号的快速传播 |
| 根分泌物 | Root Exudate | 根系释放到根际的有机化合物混合物(糖类、有机酸、氨基酸、次生代谢物),是塑造微生物组的核心化学信号 |
其他重要概念¶
| 中文术语 | 英文 | 简要定义 |
|---|---|---|
| Zigzag 模型 | Zigzag Model | Jones & Dangl (2006) 提出的植物免疫定量模型,描述了 PTI → ETS → ETI → 新 ETS 的"之"字形攻防动态 |
| 入侵模型 | Invasion Model | Cook et al. (2015) 提出的修正免疫模型,强调 PTI 和 ETI 的功能连续性而非独立层次性 |
| 默认状态 | Default State | 植物免疫在没有病原信号时的基础状态——最新理解是"梯度化准备系统"而非简单的开关 |
| 生长-防御权衡 | Growth-Defense Trade-off | 植物在生长和免疫之间分配有限资源的进化约束——激活免疫通常伴随生长抑制 |
| 自身免疫 | Autoimmunity | 在没有病原的情况下由 NLR 突变或 NLR 组合不兼容导致的免疫系统自发激活 |
| 韧皮部 | Phloem | 植物维管系统中负责运输光合产物和系统信号(包括 SAR 信号和 RNA 沉默信号)的组织 |
| 胞间连丝 | Plasmodesmata | 植物细胞间连接细胞质的通道,是免疫信号和沉默信号在细胞间传播的路径 |
| 逆行信号 | Retrograde Signaling | 从细胞器(叶绿体、线粒体)向细胞核传递的信号通路——叶绿体逆行信号将光胁迫与免疫耦合 |
| 热激蛋白 | Heat Shock Protein (HSP) | 分子伴侣蛋白,维持蛋白质折叠稳态——HSP 与免疫蛋白竞争翻译资源和分子伴侣功能 |
| FERONIA | FERONIA (FER) | 多功能的受体激酶,同时参与细胞壁完整性感知、盐胁迫响应和 PRR 复合体的调控 |