葡萄霜霉菌效应因子PvRxLR31197基因功能分析

作     者：王方方 

作者单位：西北农林科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：徐炎

授予年度：2018年

学科分类：09[农学] 0904[农学-植物保护] 090401[农学-植物病理学] 090402[农学-农业昆虫与害虫防治] 

主      题：效应因子PvRxLR31197 生物信息学 酵母双杂交 遗传转化 抗性分析 

摘      要：葡萄霜霉病是严重危害葡萄生长的病害之一,葡萄霜霉菌(Plasmopara viticola(***.)*** de Toni)能分泌Rx LR类效应因子到植物细胞体内发生生理生化反应,从而有效地生长繁殖,导致寄主感病,这些效应因子抑制植物免疫反应,在寄主细胞中发挥毒性作用。本研究基于前期实验室对葡萄霜霉菌效应分子功能的筛选,从中挑选RxLR31197效应分子进行分析。首先克隆了葡萄霜霉菌效应因子RxLR31197,构建相关表达载体,进行了RxLR31197的生物信息学分析及表达模式分析,并以小鼠促凋亡蛋白Bax为诱导子,分析了其对Bax诱导的过敏性细胞死亡的抑制作用和诱导烟草细胞死亡的功能,同时对其亚细胞定位分析,再以RxLR31197为诱饵,在中国野生复叶葡萄‘留坝-8’叶片酵母表达cDNA文库中筛选互作蛋白,酵母回复验证是否互作,最后稳定转化模式植物本氏烟草,对转基因植株进行抗病分析。主要取得以下结果如下:1.克隆得到葡萄霜霉菌效应因子RxLR31197基因的序列长度为411bp,共编辑136个氨基酸。预测蛋白二级结构具有8个α螺旋和1个β折叠,将Rx LR31197蛋白序列与其他已知无毒蛋白进行多序列比对和系统进化树分析发现RxLR31197与致病疫霉Avr4的亲缘关系最近,推测RxLR31197可能参与抗病反应。2.进行表达模式分析,诱导致死和抑制致死研究和亚细胞定位分析发现:葡萄霜霉菌效应因子RxLR31197在侵染早期受诱导上调表达,可能抑制植物对病原菌识别产生PTI(PAMP-triggered immunity);RxLR31197具有部分抑制Bax引起的PCD能力,亚细胞定位显示RxLR31197定位在细胞核和细胞质上。3.利用酵母双杂交系统筛选了葡萄霜霉菌效应因子RxLR31197在中国野生葡萄中的互作蛋白:(1)Vitis vinifera vesicle-associated protein(2)chaperone protein ClpB3(3)NAC domain-containing protein(4)tRNA deaminase。4.通过烟草稳定遗传转化技术获得转基因株系,并对转基因植株进行抗病功能分析。