大豆疫霉效應(yīng)分子CRN63在植物中的靶標(biāo)鑒定與功能分析.pdf

1、大豆疫霉菌（Phytophthorasojae）侵染大豆所引起的疫霉根腐病是大豆生產(chǎn)中的一種毀滅性病害，由于疫霉菌基因組較大、遺傳轉(zhuǎn)化困難等原因使得其致病機(jī)制的研究一直進(jìn)展緩慢，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上也缺乏行之有效的疫霉病害防控策略。病原菌為了侵染植物，必須成功攻破植物的防衛(wèi)反應(yīng)，其中起主要作用的是病原菌分泌的一類被稱為效應(yīng)分子的小分子蛋白，它們可以干擾寄主植物細(xì)胞的正常代謝和功能，促進(jìn)病原菌的定殖和擴(kuò)展?；蚪M測(cè)序發(fā)現(xiàn)疫霉菌中存在大量的效應(yīng)分子

2、基因，而CRN基因家族就是疫霉菌一類在植物細(xì)胞質(zhì)內(nèi)發(fā)揮作用的效應(yīng)分子，但對(duì)其功能和機(jī)制還知之甚少。本研究分析了大豆疫霉9個(gè)CRN效應(yīng)分子的功能，鑒定并驗(yàn)證了效應(yīng)分子CRN63在植物中的分子靶標(biāo)，確定為過氧化氫酶，詳細(xì)研究了CRN63與該基因之間的互作機(jī)制，初步解釋了效應(yīng)分子CRN63的毒性作用機(jī)制，加深了對(duì)CRN類效應(yīng)分子功能和作用機(jī)制的認(rèn)識(shí)。
　　大豆疫霉9個(gè)CRN效應(yīng)分子的功能分析和CRN63在植物中的靶標(biāo)鑒定與驗(yàn)證:我們首先

3、測(cè)試了進(jìn)化上同一分支(A5)的9個(gè)CRN成員的生物活性，發(fā)現(xiàn)這組成員中只有CRN172-2可以引起細(xì)胞死亡，其他組員對(duì)PsojNIP、Avh241、Bax、CRN63、Avr3a+R3a等細(xì)胞死亡誘導(dǎo)因子的抑制活性各不相同。以效應(yīng)分子CRN63為誘餌，利用免疫共沉淀(Co-IP)技術(shù)，我們?cè)诒臼蠠熤泻Y選得到了大豆疫霉胞內(nèi)效應(yīng)分子CRN63的互作蛋白過氧化氫酶(catalase，CAT);通過雙分子熒光互補(bǔ)(BiFC)技術(shù)驗(yàn)證，確認(rèn)了CR

4、N63與CAT可以發(fā)生特異性互作。CAT是一類氧化還原酶，具有催化H2O2分解為H2O和O2的生物活性，已有研究表明它對(duì)植物抗性具有重要的作用。
　　本氏煙過氧化氫酶基因的功能:我們采用病毒誘導(dǎo)的基因沉默(VIGS)技術(shù)和過表達(dá)技術(shù)，證明了CAT在植物抗病過程中發(fā)揮重要作用。沉默本氏煙CAT基因后降低了本氏煙對(duì)辣椒疫霉的抗性，而過表達(dá)本氏煙CAT1a基因則可以提高本氏煙對(duì)辣椒疫霉的抗性，并且可以抑制效應(yīng)分子CRN63引起的細(xì)胞死亡