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《第24届全国大豆科研生产研讨会论文摘要集》2014年
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大豆疫霉无毒基因Avr1b毒性功能研究

闫强  郭娜  崔晓霞  许娜  邢邯  窦道龙  
【摘要】:由大豆疫霉(Phytophthora sojae)引起的大豆根/茎腐病是威胁全世界大豆产业的毁灭性病害之一。疫霉菌分泌大量的效应因子干扰寄主的防卫反应;Avr1b作为大豆疫霉中第一个被克隆的无毒基因,能够在烟草、大豆和酵母体内能够抑制由BAX引发的细胞死亡。但其对大豆防卫反应干扰机制及对寄主全基因组水平上基因表达的影响尚无研究。为了明确.Avr1b在寄主大豆体内的毒性功能及作用机制,本研究利用农杆菌介导的发状根转化技术异源表达Avr1b,结果表明过表达.Avr1b使根组织的感病性增强,增加疫霉在寄主体内的积累量;在疫霉侵染寄主组织的晚期,过表达Avr1b发状根组织细胞死亡程度加重;此外,过表达Avr1b强烈地抑制大豆与疫霉互作触发的寄主胼胝质沉积和H_2O_2积累过程。通过对过表达.Avr1b和对照根组织进行DGE测序分析,总共发现了355个显著差异基因,其中143个显著上调,212个显著下调基因。通过对变化倍数|log_2Ratio|≥5的差异表达基因进行功能注释,其中有16个在其它物种中具有功能注释,其同源基因编码蛋白主要涉及:转录因子蛋白、过氧化物酶、磷酸化酶、焦磷酸化酶等。进一步对这18个候选基因进行Pathway途径分析,得到4个具有Pathway注释的候选基因,分别注释到苯丙氨酸代谢途径(ko00360)和核糖体途径(ko03010)。其中2个编码过氧化物酶(Gma#S53087018,Gma#S39318532),1个编码单胺氧化酶(Gma#S19075998),另外一个编码60s核糖体蛋白(Gma#S23062251)。推测Avr1b主要干扰了转基因组织中活性氧信号通路。本研究的结果表明,Avr1b能够抑制寄主的防卫反应,并且能够通过干扰大豆基因转录水平调控寄主的信号转导途径。本研究为Avr1b干扰大豆全基因组水平转录提供了整体概念,并能够帮助我们理解Avr1b对寄主植物防卫反应干扰的分子机制;为认识Avr1b的毒性功能及其作用机制奠定了基础。

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