论文部分内容阅读
稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)是水稻稻瘟病的重要病原菌之一,从幼苗到成年植物阶段,水稻易受该病原菌的侵害。本文利用烟草脆裂病毒(7obacco rattle virus,TRV)载体表达稻瘟病菌分泌蛋白,筛选引起烟草叶片坏死的分泌蛋白,分析其功能;筛选可以抑制促凋亡小鼠蛋白质(Bax)引起烟草细胞坏死的分泌蛋白,并初步其分析其功能。主要结果如下:1.构建TRV表达载体筛选稻瘟病菌分泌蛋白建立TRV表达载体体系,将稻瘟病菌分泌蛋白(Lys domain、Cutinase domain、Chitin domain和CFEM domain类)基因克隆至TRV表达载体中,分析稻瘟病菌分泌蛋白功能。筛选引起烟草细胞坏死分泌蛋白和抑制Bax引起的烟草叶片坏死的分泌蛋白。病毒浸润接种本氏烟结果表明TRV-MGG00734、TRV-MGG03792、TRV-MGG05083、TRV-MGG05798、TRV-MGG05871、TRV-MGG07553、TRV-MGG07565和TRV-MGG10473引起烟草细胞坏死表型。抑制 TRV-Bax 坏死的分泌蛋白为 TRV-MGG01872、TRV-MGG03468、TRV-MGG06771、TRV-MGG07153、TRV-MGG01943 和 TRV-MGG05023。2.对引起细胞坏死的稻瘟病菌分泌蛋白进行功能分析对引起烟草叶片坏死的8个分泌蛋白进行信号肽预测结果发现其N端都含有大小约为16-22氨基酸的信号肽。本文选择MGG00734、MGG03792、MGG 05798这三种分泌蛋白为研究对象,根据预测结果,通过PCR克隆,构建无信号肽序列的TRV表达载体,分析信号肽对三种分泌蛋白的影响。烟草浸润结果表明,TRV-MGG 00734 Δ sp和TRV-MGG03792 Δ sp不会引起烟草细胞坏死。而TRV-MGG 05798Δsp引起烟草叶片坏死程度比TRV-MGG05798更严重。构建三种分泌蛋白与Myc标签融合的TRV表达载体,Western blot均能检测到特异性条带,结果表明都可以在烟草细胞中表达。生物信息学分析MGG 05798蛋白序列,发现其存在Cutinase domain,构建结构域缺失的TRV表达载体,烟草浸润结果表明该结构域对其引起细胞坏死是必需的。构建05798的瞬时表达载体,农杆菌浸润接种结果进一步证实了 05798 ΔsP加重细胞坏死反应,激光共聚焦观察到35S-MGG05798和35S-MGG05798 Δsp接种叶中蛋白聚集的绿色荧光。3.对抑制TRV-Bax引起烟草细胞坏死的分泌蛋白进行初步功能分析对明显抑制TRV-Bax坏死的6个分泌蛋白中选取3个MGG07153、MGG06771、MGG03468进行生物信息学分析其理化性质,并分析其对TRV-XEG1、TRV-INF1和TRV-MGG03792引起细胞坏死的影响。农杆菌浸润结果表明,3种分泌蛋白都不能够抑制由TRV-INF1诱导的植物细胞死亡,TRV-MGG03468和TRV-MGG07153能够抑制由TRV-MGG03792诱导的植物细胞死亡,TRV-MGG03468和TRV-MGG06771能够抑制由TRV-XEG1诱导的植物细胞死亡。三种分泌蛋白与分别与TRV-Bax共注射时,Western blot分析表明这3种蛋白都能在本氏烟中表达,并且分泌蛋白能抑制Bax引起的烟草细胞坏死。利用TRV表达载体筛选到8个引起细胞坏死的分泌蛋白,6个抑制TRV-Bax坏死的分泌蛋白,并初步对部分进行功能分析,为进一步深入研究其稻瘟病病菌致病性奠定基础。