【摘 要】
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由条形柄锈菌小麦专化型（Puccinia striiformis f.sp.tritici,Pst）引起的小麦条锈病是威胁小麦生产的严重病害。培育和种植抗病品种是防治小麦条锈病最安全、经济、有效的措施。但是,由于小麦条锈菌毒性变异快,容易造成抗病品种抗病性的“丧失”,导致病害不断流行。因而,加快对条锈菌致病机理的认识对小麦条锈病的持久防控具有重要意义。作为活体营养型真菌,小麦条锈菌在侵染过程中形成
【基金项目】
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中组部“万人计划”青年拔尖人才支持计划； 国家现代农业产业技术体系（CARS-3）； 陕西省科技创新团队（编号:2018TD-004）；
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由条形柄锈菌小麦专化型（Puccinia striiformis f.sp.tritici,Pst）引起的小麦条锈病是威胁小麦生产的严重病害。培育和种植抗病品种是防治小麦条锈病最安全、经济、有效的措施。但是,由于小麦条锈菌毒性变异快,容易造成抗病品种抗病性的“丧失”,导致病害不断流行。因而,加快对条锈菌致病机理的认识对小麦条锈病的持久防控具有重要意义。作为活体营养型真菌,小麦条锈菌在侵染过程中形成一种特殊的侵染结构—吸器,通过吸器向寄主细胞分泌一类毒性因子—效应蛋白,调控寄主的免疫反应,促进致病性。实验室前期在条锈菌基因组测序完成的基础上,通过生物信息学预测及大规模功能筛选,初步明确了条锈菌候选效应蛋白Pst＿9302和Pst＿148能够抑制Bax诱导的细胞坏死,并抑制寄主PTI（PAMPs-triggered immunity）和ETI（Effector-triggered im munity）的毒性功能。因而,本研究拟在前期研究基础上,进一步鉴定效应蛋白Pst＿9302和Pst＿148在寄主细胞内的互作靶标,分析互作靶标的功能,以期揭示其抑制寄主免疫的作用机理。主要结果如下:（1）利用酵母双杂交（Yeast two hybrid,Y2H）技术在小麦与条锈菌亲和互作的cDNA中筛选获得了50个与Pst＿9302互作的候选基因和60个与Pst＿148互作的候选基因,进而鉴定到9-6Y（Voltage-dependent anion-selective channel protein）、9-9Y（Elicitor-responsive protein 1）与Pst＿9302互作,15Y（transcription factor ASG4-like）、46Y（protein disulfide-isomerase LQY1）与Pst＿148互作。双分子荧光互补（Bi FC）实验表明Pst＿9302与9-6Y和9-9Y分别在细胞质互作;Pst＿148与15Y在细胞核互作,与46Y在细胞质和细胞核互作;体外Pull-down实验进一步证实Pst＿9302与其靶标9-6Y互作,Pst＿148与其靶标46Y互作。同时,Y2H实验发现Pst＿9302能够与自身互作,凝胶过滤层析分析确定了Pst＿9302能够形成三聚体。将Pst＿9302蛋白4个半胱氨酸残基单个或同时突变为丝氨酸或Pst＿9302的结构域FKC和FQC突变为丙氨酸后,均不影响Pst＿9302自身的互作。（2）qRT-PCR分析发现,效应蛋白互作靶标9-6Y和46Y在小麦与条锈菌亲和互作早期均呈显著上调表达,其中9-6Y在条锈菌侵染后12 hpi和24 hpi表达量较高,46Y在24 hpi表达量最高。利用病毒诱导的基因沉默技术（virus induced gene silencing,VIGS）在小麦与条锈菌互作中瞬时沉默9-6Y和46Y,均发现沉默植株接种CYR31后产孢量降低;在接种CYR23后中,9-6Y和46Y沉默均导致小麦活性氧积累增加、细胞坏死面积增大,并且条锈菌菌丝长度,面积显著减小。表明,瞬时沉默9-6Y和46Y增强了小麦对条锈菌的抗性。
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