大豆疫霉(Phytophthora sojae)是属于卵菌纲、霜霉目、腐霉科的疫霉属,和真菌的致病机理有很大的不同。大豆疫霉能够侵染植物的整个生长发育期和不同组织,导致了大豆根腐病会频繁发生,造成了严重的经济损失。在自然选择和协同进化的过程中,大豆疫霉与宿主能够通过相互作用和竞争来维持各自的生理活动:一方面,大豆疫霉通过分泌效应子能够干扰或抑制植物体内的免疫反应,使植物发生病害;另一方面,大豆通过防卫相关的抗病蛋白与大豆疫霉效应子相互作用从而激活植物体的免疫防御体系来抵御大豆疫霉的入侵。为了深入研究大豆疫霉效应子如何抑制植物防御反应,本研究以大豆疫霉效应子为研究对象,鉴定了一个具有毒性功能的效应子,并对其生物学功能和宿主靶标互作机制进行了系统的研究,获得了以下主要结果:1、利用PVX病毒介导的植物病原毒性因子筛选体系,鉴定出一个RxLR类效应子Avh113能够增强病毒症状,导致本氏烟的生长发育缺陷。Northern blot分析发现Avh113的表达积累了更多的PVX病毒RNA,表明大豆疫霉效应子Avh113是一个潜在的毒性因子。2、大豆疫霉在宿主中的接种实验结合实时荧光定量(qRT-PCR)技术,发现Avh113在疫霉侵染大豆早期显著上调表达;亚细胞定位分析发现Avh113蛋白位于烟草表皮细胞的细胞质和细胞核中;通过农杆菌介导的烟草瞬时表达结合疫霉接种实验表明,Avh113的过表达可以促进辣椒疫霉侵染,其中,核定位对Avh113毒性作用发挥主要功能。3、利用酵母双杂在大豆疫霉侵染的cDNA文库中筛选获得了一个Avh113分子靶标蛋白,即与甲基化相关的异染色质类蛋白GmLHP1。通过酵母双杂技术、双分子荧光互补以及免疫共沉淀实验确认了Avh113与GmLHP1的互作。此外,Avh113与GmLHP1的互作发生在细胞核与细胞质中,并且GmLHP1的CSD区域(Chromo Shadow Domains)为蛋白互作的关键区域。4、利用农杆菌介导在烟草中异源表达GmLHP1基因可以增强本氏烟草对辣椒疫霉的抗性,GmLHP1的CSD区域是参与植物抗病反应的关键结构域。综上所述,GmLHP1参与正调控植物免疫防御反应。