稻瘟病菌几丁质酶MoChi1及其靶标蛋白水稻凝集素OsMBL1功能研究

来源 :福建农林大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:guanzheng52824
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
稻瘟病菌(Pyricularia oryzae syn.Magnaporthe oryzae)为重要农业病原微生物,其引起的稻瘟病为世界性水稻重要病害,每年都造成大量损失。该菌侵染范围广,除了造成水稻严重减产外,还危害多种禾本科植物。然而其致病机理尚未完全清楚,因此有必要深入研究该病原菌的致病机理,以便制定更好的防治措施。几丁质是真菌细胞壁主要成分,在病原菌侵染过程中作为分子模式(PAMP)诱导宿主防御反应。几丁质酶是一类可降解几丁质的蛋白质,广泛存在于真菌各组织中,参与多项生命过程。稻瘟病菌基因组注释有15个GH18家族几丁质酶,本课题前期研究发现,该家族几丁质酶可能参与稻瘟病菌-水稻相互作用过程。本研究对该家族成员MoChi1的功能展开研究,以期进一步了解稻瘟病菌的生理过程和致病机理。生化实验表明,MoChi1蛋白为稻瘟病菌胞外内切型几丁质酶,可特异结合并降解几丁质。利用基因敲除方法,本文发现MoChi1基因缺失导致稻瘟病菌菌落和气生菌丝生长速度减慢,并降低稻瘟病菌对细胞壁胁迫物的敏感性。此外,MoChi1基因敲除突变菌株对水稻和大麦致病性降低,主要体现于侵染菌丝在水稻细胞扩展受限和诱导宿主水稻防御基因表达,说明MoChi1基因通过抑制宿主免疫反应来促进稻瘟病菌侵染水稻。前期研究发现MoChi1与水稻Jacalin-1ike凝集素蛋白OsMBL1存在体外互作。基于此,本研究利用体内免疫共沉淀(Co-IP)和双分子荧光互补(BiFC)实验,证实了二者在水稻体内也存在互作。水稻基因组中编码30个Jacalin家族(PF01419.1)蛋白。这些蛋白在系统演化上存在分化,但是核心序列相对保守。转录组分析数据显示,该家族大部分基因受稻瘟病菌侵染表达,其中OsMBL1和其他七个基因在接种初期特异表达。烟草瞬时表达和转基因水稻荧光检测发现OsMBL1蛋白定位于水稻细胞膜上。PAMPs(如flg22和几丁质)和植物激素处理,以及稻瘟病菌的侵染会激活OsMBL1的转录表达。过量表达OsMBL1基因,能激活水稻防御相关基因的表达,并提高对稻瘟病菌和纹枯病的抗病能力,这说明OsMBL1基因参与水稻的基础免疫反应。OsMBL1蛋白可结合几丁质。进一步几丁质竞争结合实验表明,OsMBL1与MoChi1蛋白相互抑制对方与几丁质的结合。OsMBL1与MoChi1、几丁质的相互作用均独立于其碳端糖基结合位点。此外,本研究利用生物信息学技术(多重序列比对、Dotplot和水稻全基因组多序列Blast 2),证明OsMBLl与盐诱导蛋白SalT、Orysata为同一个基因Os01g24710编码,以解释三者在功能上的保守性。综上,OsMBL1蛋白可能为几丁质受体,在稻瘟病菌侵染过程中,与病菌几丁质酶MoChi1竞争结合几丁质,进而传导抗病途径信号,以提高水稻抗病能力。相反,MoChi1蛋白则可能通过阻断OsMBL1蛋白与几丁质的识别过程来促进稻瘟病菌的侵染和增殖。这一研究从分子水平上补充了水稻细胞中几丁质介导的PTI信号途径,为进一步解析稻瘟病菌与水稻的相互作用机制奠定基础。
其他文献
随着经济全球化进程的加快,技术(尤其是高新技术)的发展已经成为一家公司、乃至国家可持续发展的重要手段。中国企业经过多年的快速发展,从一开始的技术落后到慢慢有了自己的核心技术,在一些领域拉近了与国外的距离,但很多核心技术仍然掌握在大型跨国公司手中,中国仍然需要引进国外的先进技术。中国非常重视跨国公司在国内市场的技术转移。跨国公司因为资金的雄厚以及长时间积累,在核心技术领域已经建造了坚实的壁垒。针对中
随着现代艺术的发展和科技对人类理解能力的影响,当代的艺术家开始越来越普遍的将时间和时间的作用力作为作品中的表现和讨论的内容。而陶瓷装饰语言的独特性和丰富性,能够为
空间绳系系统是当代空间技术发展的一个新领域,因其广阔的应用前景,目前已成为航天研究的热点之一。本文展开空间绳系系统动力学与应用的研究,在不同的模型下对平衡点及稳定
在强调艺术个性化和现代化的今天,对于从事装饰艺术的创作者也提出了更高的要求——用符合当代审美潮流的艺术作品来改善我们的人居环境。传统、中外许多艺术形式都是通过几
本文主要选取永嘉方言副词中较之普通话有特色的一部分副词作为研究对象,将其分成范围副词、程度副词、时间副词、否定副词、语气副词、情态副词六类,考察它们在语义和语法方
准东露天煤矿煤层倾斜赋存,首采区纵向开采,无法实现内排,剥采比大,工作线长,运距大,生产成本高,经济效益差,如继续采用纵向开采,剥采比、剥离运距及提升高度将不断增加,经济效益将更加恶化。本文针对准东露天煤矿开采条件、开采现状及存在的生产技术问题,提出了纵采转横采提前实现内排的技术改造方案,紧紧围绕实施横采内排工程亟待解决的关键问题进行深入研究,重点研究了准东露天煤矿纵采转横采内排超前降深的初始位置
本研究基于绵羊精液稀释液的发展趋势与超长时间低温保存绵羊精液对精子遗传物质的影响,选取大豆卵磷脂稀释液(试验组1)、专利卵黄稀释液(试验组2)及葡-柠稀释液(对照组)对采集的新鲜绵羊精液进行超长时间低温保存,检测在不同时段精子DNA、RNA完整性以及应用效果,以期揭示绵羊精子遗传物质随保存时间变化情况及遗传物质变化对精子质量与辅助生殖结局的影响,为后续超长时间低温保存绵羊精液的生产应用及制定标准制
学位
上世纪七八十年代出现的光谱成像技术,一经问世,便引发了遥感领域的一场重大变革。光谱成像技术将光谱探测技术和成像技术巧妙融合,能够同时实现照相机和光谱仪的功能,成出的像具有“图谱合一”的重要特征,这使得成像光谱仪成为目前实现空对地观测最重要的工具之一。与传统的光谱成像仪不同,压缩高光谱成像将压缩感知的理论与传统的光谱成像技术相结合,在数据量越来越大的今天,能够做到采集部分数据,将整个数据立方体进行重
碳纤维/环氧复合材料已广泛应用于航空航天领域。碳纤维层压板,泡沫夹芯复合材料及碳纤维/环氧夹层复合材料是航空工业领域最常用结构材料。然而,环氧树脂基体和泡沫芯材是易
油库是国家战略储备的重要组成部分,甘肃省某油库改扩建工程是西北地区国家油料储备的重要工程,为了保障油库工程的使用安全,减少湿陷性黄土地区储油库的地震动灾变,获得储油罐结构在湿陷性黄土地区的灾变机理,更好地提出改进措施保障储油库的安全,本文主要进行以下方面的研究:(1)建立储油罐结构在0%、50%、100%储液率的有限元分析模型,分析储油罐结构在设防、多遇、罕遇地震动作用下的动力响应规律,通过研究可