拟南芥转录因子TCP8在CRY2介导下对ICS1基因表达的调控分析

发布时间：2020-05-26 06:12

【摘要】：植物病害的形成是由病原菌、感病寄主和适宜环境条件同时作用的结果。植物对病原菌的防御受到多种环境信号的调控,如温度、湿度、光以及昼夜节律等。光调节的植物免疫主要受光合作用和光受体信号的介导。在植物光受体介导光信号调控植物免疫方面,首先得到证明的是光敏色素与植物免疫的关系:对于无毒菌株Pst DC3000 avr Rpt2,phy Aphy B双突变体拟南芥(Arabidopsis thaliana)表现出了过敏反应减弱和感病性增强的表型。然而,拟南芥蓝光受体隐花色素2(Cryptochrome2,CRY2)对于植物免疫的调控的研究仅停留在对R蛋白HRT泛素化的降解的研究上。本研究利用CRY2作为诱饵蛋白,通过酵母筛库的方法筛选获得了互作蛋白TCP8。TCP8可通过结合于ICS1启动子上的方式来调控ICS1的表达从而促进植物的系统获得性免疫反应。因此我们进一步研究了TCP8对ICS1的调控是否依赖于CRY2。具体研究结果如下:1.利用CRY2作为诱饵蛋白在蓝光诱导下通过酵母筛库的方法筛选出互作蛋白TCP8,并利用酵母双杂组氨酸营养缺陷型实验和CPRGβ-半乳糖苷酶活性分析实验进一步证明了CRY2与TCP8的蓝光特异性互作。利用人胚肾细胞(HEK293T)共表达两种蛋白进行Co-IP实验再次证明了CRY2与TCP8的互作,但互作并没有蓝光响应。通过植物Co-IP实验证明了CRY2和TCP8在植物体内的互作。2.注射病原菌Pst DC3000于Col4、cry2、cry1cry2、GFP-CRY2拟南芥叶片中,在注射后3天,观察不同基因型拟南芥的病症和Pst DC3000在不同基因型拟南芥下的生长情况;随后在蓝光下于不同时间点取注射后的野生型叶片测ICS1的表达量。我们发现cry2,cry1cry2与野生型拟南芥Col4相比表现出更易感病的表型,而GFP-CRY2过表达拟南芥对病原菌的抗性有显著的增强;并且拟南芥ICS1的表达量表现出蓝光的诱导增强的现象。3.比较ACT2::GFP-TCP8/Col4、ACT2::GFP-TCP8/cry2、Col4和cry2四种拟南芥植株分别处于黑暗条件和蓝光条件下时ICS1表达量的变化趋势;又利用HEK293T细胞荧光素酶活性实验,证明了TCP8对于ICS1的调控依赖于CRY2,可能不依赖蓝光,并可能依赖于LWD(LIGHTREGULATED WD)。
【图文】：

效应,病原菌,对植,昼夜节律

图 1.1 PAMP 触发的免疫和效应子触发的免疫信号的收敛与发散（Yu 等，2017）Fig.1.1 Convergent and divergent signaling in PAMP-triggered immunity andEffector-triggered immunity(Yu et al., 2017)1.2 光和昼夜节律对植物免疫的调控1.2.1 光对植物免疫的调控疾病的产生有三个重要的因素：病原菌、寄主和适宜的环境条件。一些研究表明，光对于植物的抗病反应和病原菌的毒性都很重要(Chandra-Shekara et al.,2006; Griebel and Zeier, 2008; Oberpichler et al., 2008)。光调控植物免疫主要是通过调控植物光合作用和光受体信号来实现的。光合作用的非光化学猝灭（Non-photochemical quenching，NPQ）受损的拟南芥突变体对某些 PTI 反应减弱而对其他的一些 PTI 反应增强(Gohre et al., 2012)。与之类似的是，在沉默了

生物钟,隐花色素,蓝光

生物钟，温度对植物免疫的调控（Hua，2013）Fig.1.2 Modulating plant immune responses by light, clock, and temperature(Hua,2013)1.3 隐花色素功能的研究进展植物隐花色素 CRYs 调控一系列蓝光诱导的反应(Wang et al., 2014)，如去黄化作用、光周期开花(Ahmad and Cashmore, 1993; El-Din El-Assal et al., 2001;Guo et al., 1998)、保卫细胞的发育与气孔的开关(Kang et al., 2009; Mao et al.,2005; Wang et al., 2010)、昼夜节律(Gould et al., 2013; Millar et al., 1995)、致病性的反应(Jeong et al., 2010b; Wu and Yang, 2010)以及叶片衰老(Meng et al., 2013)等。拟南芥的 CRYs 有三个成员：CRY1，，CRY2，CRY3。CRY3 在线粒体和叶绿体中修复紫外线对单链 DNA 的损伤(Kleine et al., 2003)。而在蓝光介导下
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：Q943.2;S432.2

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