辣椒疫霉效应因子PcRxLR207与其寄主靶标RNA结合蛋白的功能研究

发布时间：2020-04-03 11:43

【摘要】：辣椒疫病由一种重要病原卵菌——辣椒疫霉(Phytophthoracapsici)侵染引起,容易爆发成灾。该病原菌寄主范围广,可以卵孢子形态存活多年,能侵染植物多种组织,易产生抗药性,因此每年给全世界蔬菜产业造成严重的损失。研究其致病与寄主的抗病机制,可为实际生产提供理论支持和技术指导。在病原物与植物互作的过程中,病原菌分泌多种效应因子,它们可以通过调控寄主植物的生长、发育等生理和功能来破坏寄主植物的防卫反应,也可能被寄主识别,触发植物抗性。RxLR效应因子是卵菌中的一类重要效应因子。先前的研究筛选到一个可以在烟草上引起细胞死亡的效应因子PcRxLR207,并利用酵母双杂交系统发现此效应因子可与一类具有RRM(RNARecognition Motif)的蛋白质互作,本文开展了下面的研究工作:转PcRxLR207基因与7个RRM基因纯合突变体的获得:为明确PcRxLR207的生物学功能,通过农杆菌浸花法制备了转基因拟南芥植株,利用Western blot等方法鉴定到了转化株系。同时,利用生物信息学对酵母双杂交筛到的RRM基因进行了进化分析,发现拟南芥中的7个RRM基因单独聚成一簇。于欧洲拟南芥资源中心订购了相应的系列突变体,通过T-DNA插入鉴定与自交繁种获得了纯合突变体。获得的上述遗传材料为下一步的实验奠定了基础。PcRxLR207转基因拟南芥表型研究:利用辣椒疫霉游动孢子接种,并通过台盼蓝染色,发现PcRxLR207转基因拟南芥相对于Col-0野生型拟南芥对辣椒疫霉更抗病,但利用丁香假单胞菌注射接种发现PcRxLR207转基因拟南芥更为敏感性,进一步发现PcRxLR207转基因拟南芥植株上效应因子诱导的细胞死亡比野生型更强。及RRM突变体拟南芥抗病性分析:和上述实验类似,对RRM突变体拟南芥和Col-0野生型拟南芥同样接种辣椒疫霉和丁香假单胞菌,其中1个更感辣椒疫霉、2个对辣椒疫霉没有明显差异、4个更抗辣椒疫霉;5个对丁香假单胞菌更为敏感、2个没有明显差异。在此基础上,又发现所有突变体拟南芥植株对效应因子诱导的细胞死亡均比野生型更快。综上所述,辣椒疫霉的效应因子PcRxLR207与其靶标RRM基因对植物抗病性有重要影响,其机制可能是调控寄主的细胞死亡过程。
【图文】：

邋－－逡逑ｊ逡逑图１－３辣椒疫霉侵染症状（Ｌａｍｏｕｒ，ｅｔａｌ．，２０１１）逡逑Ｆｉｇ．１－３邋Ｓｙｍｐｔｏｍｓ邋ｏｆ邋ｄｉｓｅａｓｅ邋ｃａｕｓｅｄ邋ｂｙ邋Ｐ．邋ｃａｐｓｉｃｉ邋ｏｎ邋ｖａｒｉｏｕｓ邋ｈｏｓｔｓ（Ｌａｍｏｕｒ，邋ｅｔ邋ａｌ．，邋２０１１）逡逑Ａ，邋ｐｌａｎｔ邋ｗｉｔｈ邋ｒｏｏｔ邋ａｎｄ邋ｃｒｏｗｎ邋ｒｏｔ邋ｃａｕｓｅｄ邋ｂｙ邋Ｐ．邋ｃａｐｓｉｃｉ，邋ｎｏｔｅ邋ｔｈｅ邋ｄｉｓｔｉｎｃｔｉｖｅ邋ｂｒｏｗｎ邋ｌｅｓｉｏｎ邋ｏｎ邋ｔｈｅ邋ｌｏｗｅｒ邋ｐａｒｔ逡逑ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｐｌａｎｔ；邋Ｂ，邋Ｔａｐ邋ｒｏｏｔ邋ｏｆ邋ｐｌａｎｔ邋ｓｈｏｗｉｎｇ邋ｌｏｓｓ邋ｏｆ邋ｒｏｏｔｓ邋ａｎｄ邋ｂｒｏｗｎｉｎｇ邋ｃａｕｓｅｄ邋ｂｙ邋ｉｎｆｅｃｔｉｏｎ；邋Ｃ，邋Ｉｎｆｅｃｔｅｄ邋ｐｌａｎｔ逡逑ｗｉｔｈ邋ｌｅｓｉｏｎ邋ａｎｄ邋ｓｐｏｒｅｓ邋ｏｎ邋ｔｈｅ邋ｓｕｒｆａｃｅ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｆｒｕｉｔ；邋Ｄ，邋Ｈｅａｖｙ邋ｓｐｏｒａｎｇｉａ邋ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ邋ｏｎ邋ｔｈｅ邋ｓｕｒｆａｃｅ邋ｏｆ邋ｉｎｆｅｃｔｅｄ逡逑ｆｒｕｉｔ；邋Ｅ，邋Ａｓｓｏｒｔｍｅｎｔ邋ｏｆ邋ｏｒｎａｍｅｎｔａｌ邋ａｎｄ邋ｅｄｉｂｌｅ邋ｗｉｎｔｅｒ邋ｓｑｕａｓｈ邋ｉｎｆｅｃｔｅｄ邋ｗｉｔｈ邋Ｐ．邋ｃａｐｓｉｃｉ邋；邋Ｆ，邋Ｎａｔｕｒａｌ邋ｌｅｓｉｏｎ逡逑ｅｘｈｉｂｉｔｉｎｇ邋ａ邋ｃｌｅａｒｌｙ邋ｄｅｍａｒｃａｔｅｄ邋ｉｓｌａｎｄ邋ｏｆ邋ｔｉｓｓｕｅ邋ｔｈａｔ邋ｃｏｎｔａｉｎｓ邋ｂｉｏｔｒｏｐｈｉｃ邋ｉｎｆｅｃｔｉｏｎ邋ｓｕｒｒｏｕｎｄｅｄ邋ｂｙ邋ｎｅｃｒｏｔｉｃ

——ｌ．，２００７）。ＲｘＬＲ效应因子的家庭包括大约３５０到５５０个疫霉属的其中包括许多毁灭性半活体营养型植物病原体（Ｈａａｓｅｔａｌ．．２００９ｍｏｕｒｅｔａｌ．，２０１２）。迄今为止，己经有１８个卵菌无毒性基因编码（Ｊｉａｎｇ邋ｅｔａｌ．，邋２０１２）。然而，耙向寄主目标的ＲｘＬＲ效应因子的联或无毒性关联在很大程度上仍然未知。逡逑在侵染寄主植物时产生的吸器，可以分泌ＲｘＬＲｓ效应因子（Ｒ：酸；Ｌ：亮氨酸），此效应因子在Ｎ端信号肽后４０－８０个氨基酸邋ＲｘＬＲ邋的结构域（Ｂｉｒｃｈ邋ｅｔａｌ．，２００８；邋Ｍｏｒｇａｎ邋ｅｔａｌ．，２００７；邋Ｗｈｉｓｓｏｎ，ｅｔＥＲ邋（ｄ：天冬氨酸；Ｅ：谷氨酸；Ｒ：精氨酸）序列，这可以帮至寄主细胞内（Ｄｏｕｅｔａｌ．，，２００８；邋Ｓｃｈｏｍａｃｋｅｔａｌ．，２０１０），而Ｃ端要参与植物细胞内的调节免疫反应（Ｈａａｓ邋ｅｔａｌ．，邋２００９；邋Ｊｉａｎｇ邋ｅｔａｌ．，半的被编码的ＲｘＬＲ效应因子Ｃ端包含额外的连续重复的Ｗ、ａｌ．，２００８）。此外，大多数ＲｘＬＲ蛋白质序列是高度多样化的，甚少与其他己知蛋白质具有相似性（Ｙｅ邋ｅｔ邋ａｌ．，２０１５）。逡逑
【学位授予单位】：南京农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S436.418.1

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本文编号：2613329