病原菌的无毒基因编码激发子,而植物的抗病基因编码其受体,植物必须正确地识别病原菌,才能及时作出反应。人们提出了多个不同的理论模型,来说明基因对基因互作中双方的识别机制。这些模型大致区分为R蛋白与Avr蛋白直接作用模型、间接作用模型和转录调控模型等三类。其中影响最大的是阐释R蛋白与Avr蛋白直接作用的“配体(激发子)—受体模型”与间接识别的“卫士模型”。晚近的研究表明,间接作用模型适用于更多的植物—病原物系统。
1.配体(激发子)—受体模型
关于抗病基因产物与病原物无毒基因产物的识别,最早提出的是经典的配体—受体模型,亦称激发子—受体模型(等,1990)。该模型表明Avr基因产生特异性分子信号,称为配体或激发子,匹配R基因编码分子信号的受体,配体激发子与受体的直接互作启动信号传递途径,诱导下游防卫反应。识别发生于无毒基因与抗病基因产物之间,引发不亲和反应
。2.卫士模型
卫士模型(guardmodel)是vanderBiezen和Jones(1998)提出的,用以解释Pto发挥作用需要有Prf参与的情况。后来又发现了许多实例符合卫士模型或相似模型,从而受到了重视。