辣椒疫霉菌PiAvr3a-like基因的鉴定及功能分析

疫霉菌分泌的RxLR效应子能干扰寄主植物细胞的正常生理代谢和功能。我们通过同源序列搜索在辣椒疫霉菌中鉴定到9个PiAvr3a的同源基因(PiAvr3a-like),同时发现PiAvr3a-like在大豆疫霉菌中也有分布,表明该类基因可能在疫霉菌致病过程中发挥重要作用。从辣椒疫霉菌中成功克隆了5个PiAvr3a-like基因,表达模式分析发现PcAvh128/132/134这3个基因在疫霉菌侵染早期诱导表达,暗示它们可能在侵染前期发挥功能。接种实验表明在本氏烟中瞬时表达其中的PcAvh128可以显著促进辣椒疫霉菌的侵染,而PcAvh132活性相反,其他3个基因没有明显活性。这5个基因均不能抑制INF1和效应因子诱导的细胞死亡,也不能诱导可见的过敏反应。上述结果表明PiAvr3a-like基因不同成员之间功能存在分化,这为疫霉菌和寄主的分子互作研究提供了材料和参考。

致病疫霉诱导的马铃薯酵母双杂交文库构建及无毒蛋白PiAVR3b寄主靶标筛选

致病疫霉是引起番茄、马铃薯晚疫病的植物病原卵菌,其分泌的效应蛋白在抑制寄主免疫方面发挥重要功能。鉴定效应蛋白的寄主靶标对研究植物与病原菌互作具有重要意义。本研究构建了高效马铃薯酵母双杂交cDNA文库,并通过筛选致病疫霉无毒蛋白PiAVR3b的互作蛋白来评价构建文库质量。分别提取接种致病疫霉后24 h和48 h的马铃薯栽培种‘合作88’叶片RNA,等量混合后构建cDNA文库。次级文库容量为1.6×10^(7) cfu/mL,重组率为100%,插入片段平均在1000 bp以上。以PiAVR3b为诱饵,通过酵母双杂交筛选初步获得10个候选靶标蛋白。经点对点验证,进一步确定了4个与PiAVR3b互作的靶标蛋白,分别是马铃薯MYB-like蛋白、线粒体外膜孔蛋白、碳分解代谢抑制蛋白、肽基脯氨酰异构酶。本研究构建的酵母双杂交文库为致病疫霉效应蛋白靶标筛选及植物与病原菌互作研究奠定了基础。