1. 研究目的与意义
背景及意义樟疫霉(phytophthora cinnamomi)又称褐疫霉、肉桂疫霉,属于卵菌门(oomycota)、卵菌纲(oomycetes)、霜霉目(peronosporales)、腐霉科(pythia-ceae)、疫霉属(phytophthora),可侵染樟属植物引起根部腐烂以及枝干溃疡等病害,会对樟属植物造成毁灭性打击。
樟疫霉在国外是一种常见的病害。
据报道,樟疫霉已经造成澳大利亚西南地区森林发生结构和植物种群变化,已经严重威胁到当地自然生态系统以及生物多样性。
2. 国内外研究现状分析
卵菌纲生物是一个系统发育不同的组,其中包括一些最具破坏性的植物病原物。
最近的4个卵菌无毒基因的特性发现具有普通的模块化结构编码效应子蛋白,包括一个 n-末端的保守 rxlr 基序列。
在较近期的科研支持下, 一些证据表明这些avr蛋白质是由病原体分泌的, 然后在侵染过程中易位到宿主细胞利用卵菌中效应分子所具有的保守基序 rxlr,对拥有唯一氨基酸序列的1549个分泌蛋白进行基序找寻,明确樟疫霉中存在160个候选效应分子。
3. 研究的基本内容与计划
为了筛选能够抑制bax诱导hr的rxlr效应分子,我们采用一个基于pvx表达载体的系统。
将候选基因构建到pvx载体上,转化农杆菌得到转化子,验证阳性克隆,然后将含有候选效应分子基因avh27和bax的农杆菌菌悬液注射烟草,观察效应分子是否能抑制bax引起的烟草细胞死亡;将重组质粒转化农杆菌gv3101,挑取单个农杆菌菌落在lb培养液中培养2d后用10mm的mgcl2洗涤并重悬菌液,使菌体浓度达到od600=0.3,接种烟草叶片,从第5d开始记录注射点的坏死情况;在进行抑制细胞坏死效应分子筛选的同时,将候选rxlr基因avh29单独注射到烟草叶片上,检查其能否引起hr反应。
同时采用rt-pcr的方法检测效应分子基因在樟疫霉生活史各阶段的转录水平。
4. 研究创新点
目前的研究发现,大豆疫霉分泌的 rxlr 类效应分子如 avrlb 等能够进入寄主细胞内,抑制植物的防卫反应,从而促进自身的侵入和扩展。
生物信息学发现大豆疫霉基因组中rxlr家族效应分子有超过350个之多,如此众多的效应分子如何在大豆疫霉的致病过程中相互协调发挥作用目前还缺乏系统的研究。
研究还发现avh238在不同菌株中的等位基因存在着高度的序列多态性。
