大豆疫霉3-磷酸磷脂酰肌醇在致病过程中的功能分析

【摘要】大豆疫霉(Phytophthorasojae)引起的大豆(Glycinemax)根腐病是大豆生产上极其严重的病害之一；每年导致全球高达十几亿美元的直接经济损失。大豆疫霉作为一类半活体营养的病原卵菌,在侵染寄主的初期营活体营养,待成功侵入之后转入死体营养阶段,这其中伴随着复杂的分子机制来操纵植物的细胞死亡。目前的研究发现,大豆疫霉分泌RxLR(Arg-X-Leu-Arg)类效应因子如avirulenceproteinlb(Avrlb)等能够进入寄主细胞,抑制植物的防卫反应,从而促进自身的侵入和扩展。RxLR类效应因子的RxLR结构域的功能是结合3-磷酸磷脂酰肌醇(PI3P),结合后使得效应因子可以不依赖病原菌的存在进入寄主细胞,但是病原菌会在侵染过程中是否产生PI3P还尚未了解,本实验通过在大豆疫霉菌中过量表达PI3P特异结合的蛋白来研究了该化合物在致病过程中的功能及分布特征。PI3P特异结合蛋白含有两个锌指结构的保守FYVE序列,由于能结合PI3P,在研究中既可以用来作为PI3P定位的生物传感器,又可特异性地降低机体内该化合物的有效含量,来研究它的功能。本研究选取小鼠的Hrs基因的FYVE序列,分别构建了加信号肽和不含信号肽的两种载体,以区分疫霉菌胞内外PI3P的功能和分布,运用PEG介导的大豆疫霉稳定转化体系,经筛选得到FYVE过表达转化子,表型分析发现,PI3P生物传感器无论在胞内外表达对大豆疫霉的生长和产孢都没有明显的影响。定位研究发现,不含信号肽的FYVE主要定位于大豆疫霉菌丝内的较大的膜结构上,但含信号肽主要定位在一些较小的早期的膜结构上,这说明了PI3P主要的作用位点是菌丝内的各种膜结构上。致病性研究发现,FYVE的过表达使得大豆疫霉的致病性显著下降,说明了PI3P在致病过程中起到重要作用。这是首次报道该化合物参与了植物病原菌的致病性,我们推测其机制是与效应因子结合促进后者的转运,这为了解大豆疫霉致病分子机理奠定了理论基础。
【作者】孙楠楠；
【导师】窦道龙；
【作者基本信息】南京农业大学，植物病理学，2013，硕士
【关键词】大豆疫霉；大豆；3-磷酸磷脂酰肌醇；FYVE；致病性；

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