辣椒疫霉菌RxLR效應分子的篩選和功能研究
發(fā)布時間:2019-11-09 12:47
【摘要】:辣椒疫霉菌(Phytophthora capsici)是農業(yè)生產上極為重要的植物病原菌之一,其寄主范圍廣,除了侵染辣椒外,還可以侵染茄科、葫蘆科和豆類等多種植物,引起的作物疫病是作物生產上的毀滅性病害,造成巨大的經濟損失。辣椒疫霉菌隸屬卵菌門,研究發(fā)現(xiàn)在進化上卵菌與真菌相差甚遠,卵菌與藻類同屬于茸鞭生物界,盡管和其他真菌一樣呈絲狀生長,但是其致病機理與其他真菌差異顯著。辣椒疫霉菌(Phytophthora capsici)編碼一類RxLR效應蛋白,該蛋白家族成員眾多,序列高度分化。RxLR效應蛋白N端含有保守的RxLR-dEER基序,引導效應蛋白進入寄主細胞,然后通過其C端基序抑制植物細胞的防衛(wèi)反應,或被植物抗病蛋白識別激發(fā)寄主防衛(wèi)反應。RxLR效應分子的發(fā)現(xiàn)以及對這類蛋白功能的闡述為研究辣椒疫霉菌效應分子作用的分子機制奠定了基礎,對于防治辣椒疫病也具有重要意義。通過生物信息學篩選發(fā)現(xiàn),辣椒疫霉菌LT1534全基因組中含有371個RxLR效應分子。為了確定這些候選效應分子在抑制植物防衛(wèi)反應中的作用及RxLR效應分子的功能,本研究利用PVX表達載體對辣椒疫霉菌RxLR效應分子進行功能研究。對生物信息學分析得到的371個RxLR效應分子進行比對,排除重復序列后有287個氨基酸序列,使用辣椒疫霉菌cDNA對目的片段進行擴增,構建出RxLR文庫。本研究通過構建PVX表達載體和農桿菌瞬時表達的方法對67個RxLR效應分子進行篩選,篩選出3個效應分子,即Avh108、Avh110和Avh121能夠引起寄主植物的HR反應同時還能夠抑制BAX的PCD反應。這些結果表明辣椒疫霉菌中RxLR效應分子可能起到毒性功能抑制植物的防衛(wèi)反應及激活寄主防衛(wèi)反應。證實了這些RxLR效應分子在辣椒疫霉菌侵染寄主時起到了重要的作用,為深入了解辣椒疫霉的致病機理提供了重要的證據(jù)。為了進一步明確Avh121效應分子在辣椒疫霉侵染過程中的影響,通過PEG介導轉化的方法進行沉默分析。對比沉默突變體和野生型菌株的菌絲形態(tài)表明,突變體的菌絲出現(xiàn)畸形;通過洋蔥表皮接種實驗檢測菌絲和游動孢子的侵染情況表明,突變體菌絲的侵染能力明顯低于野生型,突變體游動孢子的生活力也明顯低于野生型;上述結果表明,效應分子Avh121在辣椒疫霉和寄主的互作過程中發(fā)揮作用。研究分析了效應分子Avh121在辣椒疫霉菌致病過程中的重要影響,為進一步研究辣椒疫霉與寄主互作提供了理論依據(jù)。
【學位授予單位】:福建農林大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2017
【分類號】:S436.418
本文編號:2558454
【學位授予單位】:福建農林大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2017
【分類號】:S436.418
【參考文獻】
相關博士學位論文 前4條
1 王平勇;辣椒抗疫病基因的定位及相關基因的克隆與功能分析[D];中國農業(yè)大學;2016年
2 董冉;馬鈴薯晚疫病菌四個RxLR基因的功能鑒定[D];山東農業(yè)大學;2016年
3 馮寶珍;辣椒疫霉(Phytophthora capsici)誘導壞死蛋白基因克隆及功能研究[D];山東農業(yè)大學;2011年
4 劉廷利;大豆疫霉CRN基因家族效應分子的功能研究[D];南京農業(yè)大學;2010年
相關碩士學位論文 前1條
1 王新樂;大豆疫霉RXLR效應分子的篩選及Avh238的功能研究[D];南京農業(yè)大學;2008年
,本文編號:2558454
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