剑麻均一化文库构建及PnRXLR5863靶蛋白筛选

剑麻是硬质纤维的主要来源,由烟草疫霉(Phytophthora nicotianae)引起的斑马纹病是剑麻生产的重要病害。RXLR效应蛋白是卵菌第一大类效应蛋白,能通过直接的蛋白质相互作用,靶向寄主防卫相关蛋白,干扰和抑制寄主防卫。利用转录组分析不同侵染阶段的烟草疫霉,发现PnRXLR5863表达量较高,并且其编码的蛋白含有信号肽、RXLR-EER和WY结构域,瞬时表达发现PnRXLR5863能引起烟草细胞死亡,推测PnRXLR5863在烟草疫霉侵染剑麻过程发挥重要作用,但是它作用于剑麻的靶蛋白和致病机制还未知。为了筛选PnRXLR5863的剑麻靶蛋白,应用Switching Mechanism at 5'end of RNA Transcript(SMART)和Duplex-Specific Nuclease(DSN)技术构建了剑麻均一化酵母cDNA表达文库,并筛选了与PnRXLR5863相互作用的蛋白。结果显示,构建的文库库容为5.32×10^(7)CFU/mL,文库总克隆数为1.064×10^(8)CFU,文库片段平均大小为1000 bp,重组率为100%;构建的pGBKT7-PnRXLR5863诱饵载体无自激活性;利用酵母双杂交系统,以pGBKT7-PnRXLR5863诱饵载体,从构建的文库中筛选获得23个与PnRXLR5863相互作用的蛋白。获得的候选靶蛋白主要参与分子功能和生物过程,涉及泛素化过程、蛋白合成、蛋白翻译和蛋白修饰等生理事件,暗示PnRXLR5863效应蛋白可能作用于剑麻的蛋白代谢。剑麻均一化酵母表达文库的构建和PnRXLR5863靶蛋白的筛选,为进一步深入研究PnRXLR5863的致病机理奠定基础。

致病疫霉RXLR效应蛋白相关研究进展

由致病疫霉(Phytophthora infestans(Mont.)de Bary)引起的晚疫病是马铃薯生产中最具毁灭性的病害。为了成功入侵和在寄主植物中繁衍,致病疫霉会向寄主细胞分泌一类RXLR效应蛋白以干扰植物免疫系统。自2005年克隆第一个晚疫病菌RXLR类无毒基因AVR3a以来,国内外学者从RXLR效应蛋白的结构、功能,以及与寄主靶标作用机理等多个方面展开了大量研究。随着高通量测序技术与效应子组学技术的发展,RXLR效应蛋白抑制植物免疫分子机制也取得了显著进展。RXLR效应蛋白的研究有助于揭示致病疫霉与马铃薯互作分子机制,并进一步为马铃薯抗病育种工作提供新思路。主要概述了致病疫霉RXLR效应蛋白的相关研究进展,重点介绍了致病疫霉AVR基因的克隆、定位、变异及功能等方面的最新进展,同时对未来值得关注的研究方向进行了探讨。

植物病原卵菌效应蛋白RXLR和CRN研究进展

卵菌是一类可以侵染动植物以及微生物的病原菌。植物病原卵菌会导致很多农作物、经济作物产生病害,造成巨大的经济损失。效应蛋白在植物病原卵菌侵染寄主的过程中发挥关键作用。本文概述病原卵菌分泌的效应蛋白RXLR和CRN的挖掘方法、转运机制以及靶标蛋白筛选的最新研究进展。这些信息可为深入揭示效应蛋白RXLR和CRN的致病机理和与寄主互作机制等提供理论指导,也为未来植物抗病育种和绿色防控等提供研究方向和策略。

致病疫霉效应蛋白Pi16275的功能研究

【目的】分析致病疫霉效应蛋白Pi16275的超量表达对病原菌致病性的影响,明确Pi16275的亚细胞定位,筛选Pi16275在植物中的互作靶标蛋白及靶标蛋白在抵御病原菌侵染过程中的作用,初步揭示Pi16275在病原菌侵染植物过程中的作用机制。【方法】利用农杆菌介导的烟草瞬时表达系统在烟草叶片表皮细胞中瞬时表达Pi16275并观察其亚细胞定位,同时在瞬时表达部位接种致病疫霉游动孢子并统计病斑面积;通过酵母核系统cDNA文库及酵母双杂交技术筛选、验证,确定Pi16275在马铃薯中的靶标蛋白;运用病毒介导的基因沉默技术在植物中沉默靶标蛋白基因,探究基因沉默是否影响植物对病原菌的抗性。【结果】在烟草叶片中瞬时表达Pi16275显著促进致病疫霉的侵染;Pi16275定位在植物细胞核、细胞质及细胞膜中;初步筛选到3个与Pi16275互作的马铃薯蛋白:40S核糖体亚基蛋白S5 (StRPS5)、粘蛋白2 (StMUC2)、V型ATP酶E亚基类似蛋白(StVAEL);沉默StRPS5的同源基因后显著降低了烟草对致病疫霉的抗性。【结论】Pi16275在致病疫霉侵染植物过程中发挥重要作用。