论文部分内容阅读
根结线虫(Meloidogyne spp.)给农业生产造成严重的经济损失。根结线虫二龄幼虫将食道腺分泌蛋白通过口针注入寄主根部细胞,诱导寄主形成巨型细胞进而产生根结。南方根结线虫编码程序性细胞死亡蛋白MiPDCD6(Programmed cell death protein6,PDCD6)是食道腺分泌蛋白,分泌到番茄巨型细胞内,与番茄LeMYB330(Myb-related protein 330-like)互作。VIGS沉默南方根结线虫MiPDCD6基因后,番茄根结指数显著下降。由此推测南方根结线虫MiPDCD6蛋白可能抑制了寄主免疫。Cyt-C是细胞程序性死亡线粒体通路上的一个重要蛋白,而细胞的程序性死亡与植物的抗病性有关系。本研究首次克隆了番茄LeCyt-C基因,构建了南方根结线虫MiPDCD6蛋白超表达植株,分析了该植株接种根结线虫前后,MiPDCD6,LeMYB330以及LeCyt-C的表达特点,这些创新性研究结果将推进揭示南方根结线虫MiPDCD6蛋白抑制寄主免疫分子机理的进程,从而为揭示根结线虫与寄主植物互作信号转导网络、为防治根结线虫寻找新的药物靶标和为抗根结线虫育种奠定了良好的基础。本研究主要取得了如下创新性结果:1、首次通过农杆菌介导的遗传转化方法获得了MiPDCD6基因过表达植株,并对转基因植株进行了线虫接种试验,接种结果表明:MiPDCD6在番茄中过表达后,番茄根结数比对照组显著上升44.7%,表明南方根结线虫食道腺分泌蛋白MiPDCD6对线虫抑制番茄免疫有重要作用。2、首次克隆了番茄的LeCyt-C基因。该基因的cDNA全长388bp,编码122氨基酸,番茄LeCyt-C蛋白包含一个Cytochrom-C superfamily保守结构域。用ProtParam工具分析结果表明它是一种稳定的亲水蛋白,SignaIP-4.1推测LeCyt-C基因所编码的蛋白不存在信号肽,说明该蛋白为非分泌性蛋白,在细胞质中合成后不进行蛋白转运番茄。LeCyt-C蛋白功能预测结果显示,该蛋白的最主要功能为翻译,也有一定可能性参与了调控、复制与转录、中间代谢、脂肪酸新陈代谢、能量新陈代谢。Cyt-C是细胞程序性死亡线粒体通路上的一个重要蛋白,而细胞的程序性死亡与植物的抗病性有关系,所以该基因的克隆,为解析根结线虫抑制番茄免疫打下了基础。3、qRT-PCR分析MiPDCD6、LeMYB330和Cyt-C基因相对表达量结果表明:在接种前的过表达植株中检测到Mi PDCD6,而野生型中未检测到,LeMYB330基因和Cyt-C基因表达量与野生型比较,未达到显著差异水平;在接种后的过表达植株中MiPDCD6表达量较野生型显著升高64.3%,LeMYB330表达量较野生型显著降低63.1%,Cyt-C表达量较野生型有升高,但未达到显著差异水平。上述结果表明MiPDCD6蛋白和LeMYB330蛋白相互作用对线虫抑制寄主免疫有重要的作用,细胞色素C可能参与其中。