植物病原效应蛋白功能研究方法.pdf

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1、植物保护学现代农业科技2014年第4期植物病原效应蛋白功能研究方法何燕华(福建师范大学生命科学学院，福建福州350108：福建省农业科学院生物技术研究所；福建省农业遗传程重点实验室)摘要植株病原会分泌一些与植物相互作用的效应蛋白，这些蛋白在病原茵与寄主植物互作过程中起着重要作用。结合几种细菌、真菌分泌的效应蛋白研究进展，介绍了用于病原茵效应蛋白研究的试验方法及其独特之处，包括图位克隆、异源表达分析等，提出研究一个单一效应蛋白需要多种分析方法。关键词病原茵；效应蛋白；研究方法；作用机制中图分类号$432．1文献标识码A文章编号1007—

2、5739(2014)04—0116一O2ResearchMethodsofPlantPathogenEfectorProteinsFunctionHEYan-hua1,2,3(CollegeofLifeSciences，FujianNormalUniversity，FuzhouFujian350108；BiotechnologyResearchInstitute，FujianAcademyofAgriculturalSciences；FujianProvincialLaboratoryofGeneticEngineering)Abst

3、ractEffectorproteinssecretedbyplantpathogensandtheseeffectorproteinsplayedavitalroleintheinteractionwithhostplant．Bycombiningadvancesonseveralbacteria，fungisecretedeffectorproteins，theexperimentmethodsanduniquesofpathogeneffectorproteinswereintroduced，includingmap-based

4、cloning，heterologousexpressionanalysisandSOon，thepaperindicatedthattheresearchonasingleeffectorproteinsrequiredmultipleexperimentalmethods．Keywordspathogen；efectorprotein；experimentalapproaches；mechanismofaction植物与病原菌相互对抗的过程中．病原菌会分泌一些蛋氨基酸的中性锌金属蛋白酶，其成熟蛋白仅176个氨基酸，白到寄主细胞中。

5、这些蛋白被称为“效应蛋白(Avr)”，能够能与Pi—ta特异结合。但是，由于寻找与效应蛋白无毒基因通过多种方式抑制植物免疫反应，促使病原成功侵染植物。紧密连锁的分子标记、构建基因组文库是图位克隆法中最植物主要通过2种防御反应来对抗病原菌的侵染[。一种为关键的2个环节，这使得传统的图位克隆法存在周期是通过表面受体(patternrecognitionreceptor，PRR)，如CEBiP长、效率低等缺点。随着稻瘟病菌全基因组测序的完成和和OsCERK1E31等，识别病原微生物分子相关模式(Pathogen—信息生物学的发展，Yoshi

6、da等】于2009年利用关联遗传ormicrobeassociatedmolecularpatterns．PAMPs)，激活植物内学结合基因组序列信息的方法，揭示了3个新型稻瘟病菌在免疫系统进行防御，被称为依赖于病原菌识别的免疫无毒基因．为更快捷、更高效完成效应蛋白基因的克隆提激活途径(PAMP—triggeredimmunity，I)；另一种是通过抗供新的方向。性蛋白(R蛋白)识别病原菌分泌的效应蛋白，激活植物2．2异源表达分析鉴定功能效应蛋白免疫系统，被称为效应蛋白介导的激活免疫途径(Effector—2．2．1农杆介导的瞬时表达

7、方法。农杆菌介导Avr蛋白的triggeredimmunity，ETI)t41。随着植物病原效应蛋白基因组测瞬时表达是植物转化中最常用的方法。其中，利用农杆菌注序的完成，采取一定的策略分离、克隆相关Avr基因，对于射瞬时表达能够快速、简便地用于效应蛋白功能的初步鉴Avr基因的功能及与寄主植物间的互作机制研究具有重要定。通过Avr基因与CaMV35S启动子共表达，能在植物单意义。现结合几种细菌、真菌效应蛋白研究的最新进展，综一叶片同时高水平表达几个重组载体，其瞬时性避免了构述了病原功能效应蛋白研究策略，提出研究单一效应蛋白建稳定表达载体

8、的耗时过程，能在1～2d完成。对于病原体，需要多种分析方法。寄主细胞中的效应蛋白的活性是触发ETI及其随后HR反1图位克隆策略分离效应蛋白应的先决条件。因此，农杆菌注射植物叶片的瞬时转化可以植物病原效应蛋白基因间的同源性