【摘 要】
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水稻（Oryza sativa L.）是一种重要的粮食作物。拟禾本科根结线虫（Meloidogyne graminicola）是水稻生产中危害较为严重的病原物之一,严重制约我国水稻种植业的发展及粮食安全。拟禾本科根结线虫在侵染寄主植物时会通过口针分泌效应蛋白。实验室前期对三个线虫互作体系的不同发育阶段进行转录组测序,本研究对RNASeq的数据进行分析,初步筛选7个差异表达的M.graminicol
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水稻（Oryza sativa L.）是一种重要的粮食作物。拟禾本科根结线虫（Meloidogyne graminicola）是水稻生产中危害较为严重的病原物之一,严重制约我国水稻种植业的发展及粮食安全。拟禾本科根结线虫在侵染寄主植物时会通过口针分泌效应蛋白。实验室前期对三个线虫互作体系的不同发育阶段进行转录组测序,本研究对RNASeq的数据进行分析,初步筛选7个差异表达的M.graminicola候选效应蛋白并通过q RT-PCR进行基因表达验证;还对部分候选效应蛋白的免疫抑制功能进行分析;之后对候选效应蛋白Mg＿10204的分泌性进行验证;最后利用体外沉默、Y2H对候选效应蛋白Mg＿10204的生物功能及致病机制进行深入研究。本研究取得的主要结果如下:1.差异表达分析及信号肽预测筛选到7个候选致病基因Mg＿36、Mg＿78、Mg＿5481、Mg＿7097、Mg＿7465、Mg＿8535、Mg＿10204,它们编码C型凝集素、分支酸变位酶、肽酶及未知功能的4类分泌蛋白。RNA-seq数据显示它们都在Par-J2阶段显著上调表达;q RT-PCR基因表达定量结果显示Mg＿7465在Par-J3阶段诱导最明显,其余候选基因在Par-J2阶段显著诱导,表明Mg＿7465可能是在线虫发育后期起主要作用,其余候选效应蛋白可能在寄生前期调控线虫侵染;利用ROS抑制功能检测发现其中5个候选效应蛋白具有PTI抑制功能;2.通过酵母和烟草分泌系统验证了候选效应蛋白Mg＿10204的信号肽具有分泌功能并通过体外沉默分析发现Mg＿10204影响线虫致病能力;通过酵母文库筛选获得了Mg＿10204在水稻中的3个胞外候选靶标蛋白Os Gns3、Os EXPB6、Oryzain和1个胞内候选靶标Os VDAC4,发现Mg＿10204与Os Gns3、Os EXPB6、Os VDAC4和Oryzain可能存在互作。综上所述,本研究通过M.graminicola三个互作体系的RNA-Seq结果分析筛选并获得了7个候选效应蛋白,对候选基因的表达和部分候选效应蛋白的PTI抑制功能进行了分析;发现Mg＿10204可以调控线虫侵染并初步验证了Mg＿10204可能通过胞内及胞外靶标蛋白调控寄主抗性。本研究鉴定的候选效应蛋白为后续M.graminicola致病机制的研究提供了基础。
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