大豆疫霉Rho GTPase蛋白PsRac1的功能分析.pdf

1、大豆是世界上重要的經(jīng)濟農作物，大豆疫霉(Phytophthora sojae)侵染大豆而引起幼苗猝死和成株的根腐病是世界大豆生產上的主要病害之一，每年給世界的大豆產業(yè)帶來巨額經(jīng)濟損失。大豆疫霉通過感受性激素、外界溫度、濕度及條件的變化而進入不同的生活周期。在侵染寄主的過程中通過感知寄主而分泌大量的降解酶、壞死蛋白、蛋白酶抑制劑等效應因子以達到成功侵染寄主的目的。因此研究大豆疫霉如何感受外界的信息及信號傳導機制、效應因子的分泌機制可以為防

2、止病害的發(fā)生和擴展提供理論依據(jù)。但由于傳統(tǒng)的、在其他生物中運用成熟的基因敲除等分子遺傳操作技術不能運用在大豆疫霉中，因此對大豆疫霉的生長發(fā)育規(guī)律及致病性機理了解的相對較少。隨著大豆疫霉全基因組數(shù)據(jù)、轉錄組數(shù)據(jù)的不斷公布及完善，利用基因功能研究技術來分析大豆疫霉的生長發(fā)育規(guī)律及致病性機理就顯得尤為重要。
　　 大豆疫霉Rho GTPase家族蛋白的生物學預測及轉錄分析。Rho GTPase家族蛋白是Ras超家族小G蛋白最主要成員，

3、在真核生物中極為保守，參與胞極性、細胞運動、細胞形狀、細胞間及細胞-基質互作等多個信號轉導途徑。本研究通過生物信息學方法從大豆疫霉全基因組數(shù)據(jù)庫中挖掘出了一個Rho GTPase家族蛋白，命名為PsRac1，通過與其它真核生物的同源性比較，分析了基因的結構特征。利用qRT-PCR等技術分析了大豆疫霉中PsRac1生活史及侵染各個階段的轉錄情況，為后續(xù)功能基因研究提供了思路，也為大豆疫霉防治及新的藥物靶標篩選提供了理論基礎。
　　

4、 大豆疫霉PsRac1參與調控大豆疫霉的生長發(fā)育和致病性。游動孢子具有趨化性的特點，通過感受植物表面產生的物理或化學信號然后接近寄主、休止、萌發(fā)從而成功侵染寄主。利用PEG-CaCl2介導的大豆疫霉遺傳轉化沉默PsRac1得到三個沉默轉化子。表型分析表明:PsRac1沉默突變體的生長速率下降，休止孢萌發(fā)形成的菌絲生長緩慢且有一定比例的不分枝，突變體頂端囊泡分布減少，而且突變體致病性喪失。PsRac1的沉默突變體細胞壁的結構沒有影響，同時