大豆疫霉RxLR类效应子PSR1结构域的鉴定和功能分析

发布时间：2020-12-24 07:58

　　由大豆疫霉（Phytophthora sojae）引起的大豆根茎腐病是威胁全世界大豆生产的毁灭性病害之一,每年导致全球十几亿美元的直接经济损失。近来研究表明,大豆疫霉菌分泌的效应子在其侵染大豆过程中起到非常重要的作用,可通过不同的的信号通路和调控机制抑制宿主的免疫反应,并促进病原菌的侵染。本实验室前期在大豆疫霉（P.sojae）中鉴定到一个RxLR类效应子PSR1具有RNA沉默抑制子的功能,进一步的研究发现PSR1通过与拟南芥PINP1（PSR1-Interacting Protein 1）蛋白互作,抑制植物小RNA积累和寄主的抗病反应。然而,还没有对PSR1蛋白的分子特性进行研究。本研究以效应子PSR1为研究对象,通过生物信息学分析,鉴定了一个PSR1的关键结构域并对其进行了功能分析,获得了如下主要结果:1.通过氨基酸序列BLAST搜索,在NCBI网站上鉴定了3个序列相似性较低的PSR1类效应子,即致病疫霉的PiPSR1L,寄生疫霉的PpPSR1L和大豆疫霉的PsAvh73,所有4个效应子在其N端均包含一个预测的信号肽,RxLR基序以及短的酸性dEER基序。除PSR1外,其他3个效应... 

【文章来源】： 贾义娟 上海师范大学

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

植物免疫系统的zigzag模型

体组织中获取营养（Panstrugaetal.,2003）。为了成功感染宿主，疫霉菌会通过吸器分泌大量效应子，这些效应子会干扰植物的生理过程和免疫系统，并最终导致植物感病（Haas&Kamoun.,2009）。根据效应子在宿主细胞中的位置，可以将效应子分为两类：一类是可以分泌到寄主细胞外空间的质外体效应子（apoplasticeffectors），这些效应子可以与寄主细胞外的靶标蛋白以及膜表面上的受体蛋白质相互作用。另一类是细胞质效应子（cytoplasmiceffectors），这类效应子可以通过特殊的结构转运到寄主细胞内与靶标蛋白相互作用（图2）。图2植物病原卵菌质外体效应子和细胞质效应子

第1章绪论上海师范大学硕士学位论文16制活性（Ohetal.,2009）。对62个寄生霜霉菌的RxLR效应子进行大规模的功能筛选，发现其中有35个能够抑制胼胝质的积累（Fabroetal.,2011）。致病疫霉RXLR效应子Pi02860不管是在本氏烟草中的瞬时表达还是在马铃薯中稳定转基因表达都能够增强病原体的叶片定植。Pi02860的表达还减弱了由致病疫霉病原相关分子模式INF1触发的细胞死亡，这说明该效应子抑制了病原相关分子模式触发的免疫（PTI）。但是，该效应子不能减弱Cf4/Avr4共表达触发的细胞死亡，表明它不能抑制细胞表面受体激活的所有细胞死亡（Yangetal.,2016）。大豆疫霉效应子Avh23可竞争结合组蛋白乙酰化修饰复合体SAGA的ADA2亚基，抑制催化亚基GCN5的作用，进而抑制大豆体内的乙酰化修饰水平，降低防卫相关基因的表达，从而降低植物抗性（Kongetai.,2017）。大豆疫霉可分泌效应子PsXEG1攻击植物细胞壁，而植物则产生葡聚糖酶抑制蛋白GmGIP1结合XEG1来阻止其发挥毒性功能，在两者斗争过程中，为了应对宿主的抑制蛋白GmGIP1，病原菌进化出PsXEG1的同源蛋白PsXLP1，XLP1没有水解酶活性但是可以比XEG1更紧密地结合GmGIP1蛋白，从而将XEG1解放出来促进大豆疫霉的侵染（图3）（Maetal.,2017）。图3植物疫霉菌互作中疫霉质外生效应子XEG1的防御和反防御反应Fig3DefenseandcounterdefensereactiononPhytophthoraapoplasticeffectorXEG1inplant-PhytophthorainteractionsRxLR效应子的结构按照其功能可以分为两个部分：（1）信号肽序列和保守的RxLRmotif（N端）卵菌的RxLR效应子N端的信号肽和RxLRmotif的作用分别是将效应蛋白外泌和转运到寄主细胞内。效应蛋白在病原菌细胞内被翻译出来后，经高尔基体被运至病原菌


本文编号：2935287