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由稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)引起的稻瘟病是世界水稻生产区域最具毁灭性与反复性的病害。在作物育种中应用抗病基因来控制病害已经并将持续成为最主要且最经济环保的解决途径。水稻与稻瘟病菌的互作关系符合经典的“基因对基因”学说,对水稻抗病基因与稻瘟病菌无毒基因之间互作模式的深入研究有助于揭示寄主与病原菌之间的互作机制,并且能够对稻瘟病的防治提供新的见解。在前期研究中,本实验室克隆了稻瘟病菌无毒基因AvrPib,并对其进行了进化及功能分析。同时,对与AvrPib互作的水稻蛋白ABIP1(AvrPib Interacting Protein 1)进行了初步研究。为进一步揭示ABIP1在稻瘟病Pib-AvrPib互作系统中的作用机制,本研究展开了以下3个方面的工作,获得的主要结果如下:1、Pib、AvrPib及ABIP1的功能分析在前期的研究中,已经对Pib、AvrPib及ABIP1进行了基于GFP蛋白的亚细胞定位分析,为进一步分析三者的功能,本研究利用农杆菌介导的烟草瞬时表达对Pib、AvrPib及ABIP1各截短蛋白的功能进行了验证。结果表明,只有PibCC产生了类HR反应,表明其有自激活功能。接着,将核定位信号(NLS)及核输出信号(NES)分别与PibCC融合并表达后,类HR反应消失。由此说明,只有定位于核质时,PibCC才能引起类HR反应。2、Pib、AvrPib及ABIP1三者之间的互作在前期的研究中,已证明AvrPib的成熟蛋白(AvrPib23-74)与PibCC及PibNBS1之间存在互作,为了解AvrPib信号肽(AvrPib1-22)的潜在作用,利用基于水稻原生质体的荧光双分子互补技术(BiFC)对AvrPib1-22与PibCC及PibNBS1之间的互作进行分析。结果表明,AvrPib1-22只与PibNBS1互作。然而,Pull-down体外互作实验却表明AvrPib1-22与PibCC及PibNBS1之间均不存在互作。为了解ABIP1在AvrPib与Pib互作模式中的作用,利用BiFC实验系统对ABIP1与Pib及AvrPib各结构域蛋白进行互作分析。结果显示,ABIP1与Pib的所有组合之间均无互作,农杆菌介导的烟草瞬时表达也验证了该结果。然而,在ABIP1与AvrPib的所有组合中,ABIP168-172及ABIP168-278与AvrPibFL及AvrPib23-74之间存在互作,且互作场所为细胞质及细胞核;此外,利用Pull-down体外互作验证时,发现ABIP1FL及各截短与AvrPib各结构域蛋白之间均存在互作。本研究利用烟草瞬时表达实验进一步对ABIP1、AvrPib及Pib三者之间的互作进行研究。结果表明,与对照相比,三者在烟草中共表达后可能对PibCC的自激活具有一定的抑制作用。3、ABIP1磷酸化突变体与AvrPib的互作为进一步了解ABIP1的分子机制,本研究对ABIP1的磷酸化位点突变体(ABIP168-172S139A,ABIP1FL S103A,ABIP1FL S139A)进行了亚细胞定位。结果表明,突变没有改变ABIP168-172及ABIP1FL的定位。接着,利用Y2H体外实验对突变体与AvrPib1-22之间的互作进行研究,结果显示,103及139位点的突变影响了AvrPib1-22与ABIP1FL的互作;但Pull-down实验显示ABIP1的磷酸化突变并不影响其与AvrPib1-22的互作;进一步利用BiFC实验系统验证了Pull-down实验的结果。