番茄ACEP60基因的抗病性調控功能與機理分析

項目摘要

植物蛋白酶抑制子對植物抗病性起重要調控作用，但其作用機理的研究還不夠深入。本項目在已克隆了一個可能的胰蛋白酶抑制子基因ACEP60，發現它對Cf基因介導的HR起重要調控作用，初步證明ACEP60是作為HR調控因子或抗病信號傳導因子的新型胰蛋白酶抑制子基因的基礎上，擬聯合生物化學、遺傳學和分子生物學等多種方法研究該基因對各類病害抗性的調控作用，鑑定該基因產物是否有抑制子活性，明確其抑制子活性是否為該基因調控抗病性所必需。此外，用ACEP60為誘餌蛋白篩選文庫，鑑定其可能作用的靶蛋白，並經VIGS驗證功能，揭示ACEP60基因的抗病性調控機理。所獲結果可進一步明確植物蛋白酶抑制子對植物抗病性的調控作用，揭示植物蛋白酶抑制子的抗病性調控機理，增進對植物抗病分子機理的理解，為進一步研究抗病信號途徑提供新的切入點，可望為抗病分子育種提供有利基因資源和中間材料。

結題摘要

植物抗病基因(R)與病原菌無毒基因(Avr)產物間的直接或間接相互作用而產生的“基因對基因”抗性是植物抗病性的重要形式。番茄（Lycopersicon esculentum）與葉黴菌（Cladosporium fulvum）互作是研究基因對基因假說的模式系統。 ACEP60是由徐等通過差異蛋白質組學分析Cf-4（HR-）、Cf-4/Avr4 (HR+)、Avr9(HR-)及Cf-9/Avr9 (HR+)四種基因型番茄，在HR+獲得的上調錶達蛋白。由於採用的是一套不涉及病原物接種的HR和抗性分析檢測技術，所以認為ACEP60的功能和角色是作為HR調控因子或抗病信號傳導因子，而不是對病原物的直接抗菌作用因子；ACEP60對HR和抗病調控作用很可能是通過抑制植物自身、而不是病原物的靶蛋白來實現本論文主要研究內容及結果如下： 1.從番茄中克隆獲得去除信號肽的ACEP60基因開放閱讀框（ORF）；利用重疊延伸PCR技術，獲得可能的關鍵胺基酸精氨酸（Arg）突變為丙氨酸（Ala）的ACEP60 ORF；分別構建原核表達載體pET32a(+)，獲得純化的ACEP60蛋白。已知晶體結構的1R8N為模型，同源模擬ACEP60的三級結構，表明精氨酸是該蛋白是否具有活性的關鍵胺基酸。 2.克隆獲得番茄ACEP60 ORF與本氏煙中ACEP60 基因片段，通過重疊延伸PCR技術獲得的Arg突變的番茄ACEP60 ORF。分別構建植番茄ACEP60非突變和突變超表達載體以及融合FLAG的ACEP60非突變超表達載體；本氏煙ACEP60的RNA干擾載體，通過農桿菌介導葉盤法，分別對本氏煙進行遺傳轉化，共獲得超表達野生型3株、超表達突變型2株及RNAi型5株。HR檢測表明，ACEP60表達強弱與HR壞死程度成正相關。實驗結果表明蛋白酶抑制子催化活性位點Arg(99)Ala是關鍵胺基酸。ACEP60不僅在Cf介導的HR中扮演重要的作用，且在其它類型的HR中也具有相似的功能。 3.嘗試性地開展了誘捕ACEP60靶蛋白的工作。 4.建立了高通量篩選菸草和擬南芥方法，利用該方法，可以方便、迅速的有效篩選轉基因植株後代。發表論文3篇，授權專利1項，提交專利1項。畢業碩士2名，在讀碩士的2名

番茄ACEP60基因的抗病性調控功能與機理分析

基本介紹

項目摘要

結題摘要

熱門詞條