核孔复合体参与拟南芥过氧化氢介导的抗病原菌机制的功能研究

来源 :合肥工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cyberfu
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病原菌的感染是导致农作物生减产的生物胁迫之一,我国作为农业大国,解析病原菌和植物之间相互作用机制会对我国的农业生产具有很大意义。当植物遭到病原菌的入侵时,会发生氧化爆发产生大量的活性氧(ROS)。过氧化氢(H2O2)是ROS中最重要的信号传递分子,介导水杨酸(SA)相关的植物免疫反应。核孔复合体是物质进出细胞核的唯一通道,有研究发现一些核孔蛋白参与了植物免疫系统当中,也参与到一些基因表达的调控当中。核孔复合体核篮部位由三个NUP62、NUP54和TCU1蛋白质组成,但是核篮部分蛋白是否参与到了植物免疫系统尚不清楚。因此,本研究以拟南芥过氧化氢酶突变体cat2-1和核孔复合体核篮部位蛋白突变体nup62-1、nup54-1和tcu1-2作为研究材料,探索核孔复合体核篮部位对植物抗病性的影响,是否影响H2O2激活的SA相关信号的传递,以便更好的了解植物和微生物之间的相互作用。研究发现,NUP62、NUP54和TCU1功能缺失后,削弱了拟南芥对Pst.DC3000的抵抗能力,对病原菌的入侵更敏感。在cat2-1遗传背景下,发现NUP62和TCU1功能缺失后,显著抑制了H2O2积累所引起的SA依赖型细胞死亡的出现,减弱了SA下游相关抗病基因PR1、PR2的表达,结果表示NUP62和NUP54是植物免疫系统的组成部分。通过对cat2-1 nup62-1、cat2-1 nup54-1和cat2-1 tcu1-2的谷胱甘肽含量、抗氧化酶酶活以及ROS响应基因的分析发现,核篮部位功能缺失并没有影响上有信号H2O2的积累,却抑制了ROS下游基因(WRKY75、GSTU24等)的响应,可能在核质信号传递过程中发挥作用。进一步对将上游SA信号传递进细胞核的信号分子NPR1蛋白含量分析,发现NUP62和TCU1功能缺失后,导致NPR1在细胞质内积累,无法正常的传递SA信号。因此,我得出结论,核孔复合体核篮部位NUP62和TCU1蛋白是植物免疫系统不可或缺的组成部分,参与到了H2O2下游SA信号的传递当中,是介导NPR1的核质转运所必须的。
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