2.为探究植物免疫的作用机制,科研人员以拟南芥为材料进行研究.

(1)病原菌入侵植物时,植物细胞膜表面的膜蛋白可以识别病原菌,病原菌可向植物体内注入一些效应因子来抑制植物的免疫.植物通过让感病部位出现类似于动物细胞凋亡的现象,阻止病原菌的进一步扩散.植物和病原菌在相互影响中不断进化和发展,称为共同(协同)进化.
(2)植物对抗病原体的免疫包括两方面,一方面是细胞表面的物理屏障,如质膜和细胞壁间形成胝质沉淀,有效防御病原体的入侵;另一方面是植物细胞分泌的起防御作用的化学物质,如H2O2.科研人员用白粉菌侵染拟南芥突变体,得到如图1和图2所示结果.
据图可知,E基因敲除导致胝质沉淀量和H2O2产生量均增加,据此推测E基因的功能是抑制植物两方面的免疫.
(3)研究表明,水杨酸和茉莉酸信号作用通路在植物免疫中具有重要作用.已知P基因控制水杨酸的合成,C基因是茉莉酸信号通路上的关键基因.科研人员利用P基因敲除突变体和C基因敲除突变体进一步研究,实验结果如图3.
①据实验结果推测,P基因对植株免疫有促进(填“促进”或“抑制”)作用.
②依据实验结果判断,E基因的作用与水杨酸信号通路有关,并且E基因是P基因上游(填“上游”或“下游”)的调控基因.判断依据是第5组与第1组结果相近,第6组与第2组结果相近,说明C基因不参与白粉菌诱导的植物免疫,E基因的作用与茉莉酸信号通路无关;第4组与第3组结果相近,远高于第2组,说明E基因的作用需要正常P基因的作用,E基因位于信号通路上游.
③一种验证上述推测的方法是:检测并比较野生型和E基因敲除突变体植株中的水杨酸含量.
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