《大豆疫霉一種新型激發子的功能解析與機制探討》是竇道龍為項目負責人，南京農業大學為依託單位的面上項目。
基本介紹
- 中文名：大豆疫霉一種新型激發子的功能解析與機制探討
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：竇道龍
- 依託單位：南京農業大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
病原菌在侵染寄主植物時會產生效應因子，他們有時具有雙重功能：促進病原菌侵染的同時也能激發植物免疫反應；我們通常把具有激發活性的效應因子稱為激發子或無毒蛋白。大豆疫霉引起的根腐病是世界範圍內大豆生產中一種毀滅性病害，我們利用功能基因組學技術從中鑑定出了一大類，共11個，具有免疫誘導活性的新型激發子。本研究擬首先篩選1～2具有代表性的激發子；然後利用大豆疫霉基因過量表達和沉默技術，研究篩選的激發子對病原菌致病性與致病範圍的影響；接著，結合菸草基因順式表達和擬南芥基因轉化實驗，揭示激發子對植物免疫反應的影響與分子機制；最後將利用酵母雙雜交來鑑定激發子在模式生物擬南芥中的結合蛋白，分析其在植物抗病信號轉導中的功能。本研究將明確這些新型激發子在疫霉和寄主中的生理生化功能及其可能的分子機制，這對解釋疫霉與寄主互作的分子基礎及疫病成災的機制具有重要的理論和實踐意義。
結題摘要
我們利用大豆疫霉為模式材料，以病原菌分泌的效應因子為切入點，圍繞其功能與分子機制等方面開展研究，旨在闡述相關病原菌的致病成災規律，克隆具有套用於抗病基因工程潛力的激發子基因。經過三年的實施，主要形成了以下幾個方面的成果： 1、在激發子篩選方面，我們從大豆疫霉CRN類效應因子入手，篩選到了2個具有植物免疫激發活性的效應因子CRN63和CRN115，它們在調控植物細胞死亡方面具有相反的活性。並且證明這兩個效應因子對於病原菌的致病性具有重要作用，疫黴菌編碼上千個效應因子，我們的結果首次證明了在眾多的效應因子中有關鍵的致病因子; 2、在效應因子進化方面，我們系統分析了大豆疫霉編碼的202個CRN類效應因子的進化規律，發現基因組重組和複製是該組基因在其數量擴張的主要機制，重要的是我們還發現新出現的效應因子表現出了不同的功能，初步揭示了效應因子進化與病原菌寄主專一性的關係； 3、在效應因子轉運方面，我們研究表明病原菌在侵染的過程中會分泌大量的三磷醯肌醇，通過與效應因子的結合促進其轉運，因此該分子是一類重要的致病因子，通過植物轉基因方法飽和該分子能顯著提高植物的抗病性，說明我們初步獲得了一種抗病基因工程策略。 4、另外，我們還克隆了一個大豆疫霉無毒基因Avr1k，初步明確了大豆主效抗病基因Rps1k是通過識別兩個無毒基因來介導抗性的機制。 本項目已經發表SCI論文3篇，其中包括Plant Physiology（影響因子為6.6）和Cell Host&Microbe(綜述，影響因子為13.5)雜誌上發表；另外有兩篇文章分別在MPMI和Plant Journal上在審，還有一篇文章在整理髮表中。
