水稻白叶枯病菌XopP/Q和Hpa1蛋白病理功能与植物防卫反应研究

【摘要】XopP和XopQ为水稻黄单胞菌Ⅲ型泌出系统分泌的两个效应因子,XopP和XopQ在大部分黄单胞菌(Xanthomonasspp.)中高度保守。XopQXoo与Pseudomonassyringaepv.tomato中的HopQ1以及Xanthomonasoryzaepv.oryzicola中的XopQ1Xoc同源。HopQ1能增强病原菌的毒性并依赖于磷酸化与番茄14-3-3蛋白互作。XopQ1xoc通过抑制寄主免疫系统中未知的靶标蛋白增强病菌在水稻上的毒力。利用AvrBs2作报告标签,有研究表明XopP可向植物中泌出,但功能未知。本实验利用同源双交换的方法进行基因敲除并对目的基因进行回补,研究水稻黄单胞菌水稻致病变种(Xanthomonasoryzaepv.oryzae,Xoo)菲律宾菌株PXO99A的中XopP、XopQ对致病专化性的影响。结果表明,XopP、XopQ缺失后,黄单胞菌Xoo在NA培养基中生长速度减慢,在非寄主烟草上HR反应明显减弱,虽然在水稻品种IR24上致病力与野生型没有显著差异,但是各自均在几个不同水稻品种上与野生型致病力差异明显。植物病原细菌Xoo分泌的Harpin蛋白可激活植物防卫反应信号通路,包括胞外过氧化氢信号转导。然而,在这个通路中,Harpin的识别方式以及胞外过氧化氢在防卫反应中的作用还不是很清楚。Hpal是水稻白叶枯病菌产生的蛋白,本实验检测了Hpa1Xoo的细胞定位是否影响拟南芥过氧化氢的产生以及对病原菌的抗性。通过转化hPa1Xoo以及融合胞外泌出信号的hPa1Xoo(shPa1Xoo)分别产生转基因拟南芥HETAt和SHETAt(hpalXoo-andshpa1Xoo-expressingtransgenicA.thaliana)。Hpa1Xoo在SHETAt植株中定位于胞外但是在HETAt植株中定位于胞质。此外,Hpa1Xoo在SHETAt植株中的定位伴随着胞内胞外过氧化氢的积累,但是在HETAt植株中只在胞质积累。胞外过氧化氢的产生依赖于膜定位的烟碱酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)氧化酶(NOX),这在植物中是常见特征。SHETAt植株中过氧化氢积累于胞外依赖于NOX,但是更多积累于胞质。两种植株中,若对胞外过氧化氢的产生进行抑制,则胞内过氧化氢的产生消失,植物对病原菌的抗性减弱。这些结果表明,胞外过氧化氢可能参与胞质转运以在植物防卫反应中起作用。
【作者】高蓉；
【导师】董汉松；
【作者基本信息】南京农业大学，植物病理学，2013，硕士
【关键词】PXO99~A；XopP；XopQ；Harpin；H2O2；植物防卫；

【参考文献】
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