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甲基乙二醛(MG)是糖酵解过程中产生的具有高反应活性的a-醛酮类副产物。高盐、干旱、重金属等非生物胁迫能促进MG的积累,而过表达MG降解酶乙二醛酶I(GLYI)和乙二醛酶II(GLYII)能通过降低MG浓度进而减轻非生物胁迫伤害。但是MG是否参与植物生物胁迫应答还不清楚。另外,动物中MG可以通过修饰蛋白质参与细胞生命活动和疾病发生,但是植物中MG是否能通过修饰蛋白参与生长发育和胁迫应答也有待进一步探究。三磷酸通道金属酶(TTM)超家族是三聚磷酸盐物质水解酶,拟南芥中有三个编码TTM的基因,即AtTTM1,AtTTM2,AtTTM3。已有研究发现AtTTM2是植物病原菌感染应答的负调控因子,可以通过抑制SA积累从而下调下游抗病基因的表达。但是AtTTM2受何种因子调控还未见报道。本论文采用生物化学、分子生物学和遗传学等方法分析了 MG如何通过修饰蛋白参与拟南芥对病原菌的抗性。我们证明病原菌可以促进MG积累,MG通过修饰TTM2蛋白抑制拟南芥抗病相关基因的表达,进而减弱其对病原菌的抗性。得到的主要结论如下:1、在野生型拟南芥中,病原菌PstDC3000(avrB)处理能促进其体内MG积累,外源MG处理会降低其对病原菌的抗性。另外,qRT-PCR结果表明,MG处理的野生型拟南芥在病原菌感染后PR1基因的转录水平明显低于对照。这些结果表明病原菌感染积累的MG可以抑制PR1基因表达,进而调控植物抗病性。2、制备了能够识别MG修饰蛋白的单克隆抗体Anti-MG,筛选出了大量能够被MG修饰的蛋白质。这些蛋白质参与生物胁迫应答、糖酵解、脂肪代谢、非生物应答和光合作用等过程。这些结果表明MG可能通过修饰上述蛋白质来调控拟南芥的生长发育和胁迫应答。3、参与生物胁迫应答的MG修饰蛋白中,我们选取了 TTM家族(TTM1,TTM2,TTM3)和ADR1家族(ADR1-L1,ADR1-L2)进行研究,通过MG处理大肠杆菌表达纯化蛋白进行的Western blot分析,我们证明这些蛋白可被MG外源修饰。4、我们鉴定了 TTM1,TTM2,TTM3,ADR1-L1和ADR1-的 T-DNA 插入突变体,并分析了这些突变体MG处理后的病原菌感染表型。发现ttm2-1抑制病原菌PsDC3000(avrB)的感染,WT在MG处理后病原菌数目增加了 24.0倍,PR1基因的表达降低了 48.0%;而ttm2-1在MG处理后病原菌数目仅增加了 4.6倍,PR1基因的表达降低了 23.1%。以上结果表明在病原菌处理下,ttm2突变体对MG相对不敏感,MG可能是通过修饰TTM2调控PR1基因的转录来使植物感病。