《大豆疫霉效應分子PSR1抑制宿主基因沉默的分子機理研究》是依託上海師範大學，由喬永利擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：大豆疫霉效應分子PSR1抑制宿主基因沉默的分子機理研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：喬永利
- 依託單位：上海師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
大豆疫霉引起的大豆根莖腐病是威脅全世界大豆生產的毀滅性病害之一，每年導致全球十幾億美元的直接經濟損失。近來研究發現，RNA沉默也是大豆抗疫霉根腐病的重要防禦途徑，但是大豆疫霉抑制寄主基因沉默的分子互作機理尚不清楚。在前期工作中，我們利用免疫沉澱和酵母雙雜交技術發現大豆疫霉RNA沉默抑制子PSR1與小RNA生成途徑關鍵因子NOT2a/b蛋白互作。本項目計畫以大豆GmNOT2基因作為研究對象，通過GmNOT2s與PSR1互作機理研究，明確大豆疫霉對內源小RNA生成的影響；闡述GmNOT2s在小RNA生成途徑作用和大豆根腐病抗性中的協同作用模式；解析小RNA介導的抗大豆疫霉根腐病的作用機制，為全面系統探索大豆疫霉致病機理和根腐病的綜合防控及抗病品種的培育提供理論依據和技術支撐。
結題摘要
疫黴菌引起的大豆疫病是世界範圍內大豆生產上的一種毀滅性病害。研究表明疫病菌通過分泌大量RxLR基序的效應子來操縱宿主先天免疫，從而促進病原體侵染。WY結構域的單個和串聯重複是疫病菌RxLR超家族中保守的重要的C末端基序。然而，效應子中各個WY結構域的功能仍然知之甚少。大豆疫黴菌效應子PSR1通過抑制植物宿主中的小RNA生物生成來促進感染。但是PSR1的具體致病機制還不清楚。本項目通過系列定點突變方法在RxLR基序的PSR1效應子中鑑定了一個單一的WY結構域。該結構域是疫黴菌和病毒在本氏菸草，擬南芥和大豆中RNA沉默抑制和感染所必需的。WY結構域中保守殘基的突變不影響PSR1的亞細胞定位和轉錄水平的表達，但是消除了其對植物發育和對病毒和疫霉病原體的抗性的影響。這至少部分是由於植物中PSR1突變體的蛋白質穩定性降低。PSR1效應子中WY結構域的鑑定允許預測PSR1類效應子家族也具有RNA沉默抑制活性。該家族的其中兩個成員中的保守殘基的突變，來自寄生疫霉的PpPSR1L和來自辣椒疫霉的PcPSR1L擾亂了它們的生物學功能，表明WY結構域在疫黴菌PSR1和PSR1樣效應子中是關鍵的和保守的。因此。本項目進一步解析了疫黴菌RxLR類的PSR1效應子抑制植物RNA沉默和免疫反應的分子機制，其結果可為拓寬卵菌致病機制研究的認識，為農作物生物防控提供理論依據。
