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辣椒疫病由一种重要病原卵菌——辣椒疫霉(Phytophthora capsici)侵染引起,容易爆发成灾。该病原菌寄主范围广,可以卵孢子形态存活多年,能侵染植物多种组织,易产生抗药性,因此每年给全世界蔬菜产业造成严重的损失。研究其致病与寄主的抗病机制,可为实际生产提供理论支持和技术指导。在病原物与植物互作的过程中,病原菌分泌多种效应因子,它们可以通过调控寄主植物的生长、发育等生理和功能来破坏寄主植物的防卫反应,也可能被寄主识别,触发植物抗性。RxLR效应因子是卵菌中的一类重要效应因子。 先前的研究筛选到一个可以在烟草上引起细胞死亡的效应因子PcRxLR207,并利用酵母双杂交系统发现此效应因子可与一类具有RRM(RNA Recognition Motif)的蛋白质互作,本文开展了下面的研究工作: 转PcRxLR207基因与7个删基因纯合突变体的获得:为明确PcRxLR207的生物学功能,通过农杆菌浸花法制备了转基因拟南芥植株,利用Western blot等方法鉴定到了转化株系。同时,利用生物信息学对酵母双杂交筛到的RRM基因进行了进化分析,发现拟南芥中的7个RRM基因单独聚成一簇。于欧洲拟南芥资源中心订购了相应的系列突变体,通过T-DNA插入鉴定与自交繁种获得了纯合突变体。获得的上述遗传材料为下一步的实验奠定了基础。 PcRxLR207转基因拟南芥袁型研究:利用辣椒疫霉游动孢子接种,并通过台盼蓝染色,发现PcRxLR207转基因拟南芥相对于Col-0野生型拟南芥对辣椒疫霉更抗病,但利用丁香假单胞菌注射接种发现PcRxLR207转基因拟南芥更为敏感性,进一步发现PcRxLR207转基因拟南芥植株上效应因子诱导的细胞死亡比野生型更强。 RRM突变体拟南芥抗病性分析:和上述实验类似,对RRM突变体拟南芥和Col-0野生型拟南芥同样接种辣椒疫霉和丁香假单胞菌,其中1个更感辣椒疫霉、2个对辣椒疫霉没有明显差异、4个更抗辣椒疫霉;5个对丁香假单胞菌更为敏感、2个没有明显差异。在此基础上,又发现所有突变体拟南芥植株对效应因子诱导的细胞死亡均比野生型更快。 综上所述,辣椒疫霉的效应因子PcRxLR207与其靶标RRM基因对植物抗病性有重要影响,其机制可能是调控寄主的细胞死亡过程。