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自然界中,病原卵菌能够分泌RxLR类效应因子到寄主细胞中操控寄主体内的生理生化过程,从而有效生长和繁殖,导致寄主感病。葡萄霜霉菌(Plasmopara viticola(Berk.and Curt.)Berl.and de Toni)是严格的活体营养专性寄生卵菌,其引起的葡萄霜霉病(downy mildew)是威胁全世界葡萄生产最严重的病害之一。本实验室利用RNA-Seq的方法从葡萄霜霉菌菌株’ZJ-1-1’中分析得到了 31个候选RxLR效应因子,然而它们在侵染寄主过程中扮演的角色尚不清楚。因此,在本研究中,我们对这些候选RxLR效应因子进行特征及功能分析,并重点研究了两个效应因子的功能及对病原菌毒性的贡献,为葡萄-霜霉菌互作机制的研究奠定理论基础。从葡萄霜霉菌菌株’ZJ-1-1’预测的31个RxLR效应因子中成功克隆了 23个,这些效应因子在不同侵染时期的表达模式主要分为四种类型。利用瞬时转化本氏烟的方法,我们发现17个效应因子能够完全抑制6种不同细胞死亡诱导蛋白(BAX、INF1、PsCRN63、PsojNIP、PvRxLR16和R3a/Avr3a)激发的程序性细胞死亡(programmed cell death,PCD)反应,表明被研究的这些效应因子大多数具有广谱抑制PCD的功能。在本氏烟细胞中进行亚细胞定位实验发现,16个RxLR效应因子定位于细胞核和细胞质,6个效应因子特异性定位于细胞核,仅有一个定位于细胞膜,表明细胞核是RxLR效应因子在植物体内实现功能的重要部位之一。为了明确葡萄RxLR效应因子对植物先天免疫的影响,我们选择了表达时间最早,表达量最高,并且能够广谱抑制PCD的PvRxLR28进行深入研究。瞬时表达实验结果表明,蛋白的C端是其功能结构域,抑制PCD的功能依赖于细胞核定位。瞬时和稳定表达研究结果显示,PvRxLR28能够显著性提高葡萄和本氏烟对病原菌的感病性,同时还降低了转基因植株中活性氧的含量和抗病相关基因的表达量。表明PvRxLR28可能是作为PCD广谱抑制因子操控植物的免疫反应。PvRxLR16是唯一能够激发本氏烟细胞死亡的效应因子,特异性定位于植物细胞核。我们对它的不同缺失突变体、点突变体和定位突变体进行功能分析,发现W/Y/L结构域、预测的糖基化位点Asn-240及核定位对于引起细胞死亡的功能是必需的。利用病毒介导的基因沉默(VIGS)方法验证了PvRxLR16被本氏烟识别激发细胞坏死是通过ETI途径中SGT1、Hsp90和RAR1介导的,而不依赖于PTI反应中的Serk3。运用同样的方法,发现MAPK级联反应中的激酶和转录因子也参与了 PvRxLR16被识别的信号通路。瞬时表达PvRxLR16还能够激发本氏烟活性氧的积累和抗病相关基因的表达从而提高对辣椒疫霉菌的抗性。然而,PvRxLR16激发的这些防御反应又能被其他的PvRxLRs所抑制,表明在自然条件下它可能不会激发植物免疫反应。通过酵母双杂交(Y2H)技术筛选出了 PvRxLR16在葡萄中的靶蛋白VaCUE,并利用双分子荧光互补(BiFC)和免疫共沉淀技术(Co-IP)加以验证。研究发现,二者互作也依赖于PvRxLR16的W/Y/L结构域和三个预测糖基化位点。VaCUE表达受到葡萄霜霉菌的诱导,但是具体功能以及受PvRxLR16调控机制还需进一步研究。