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大豆疫霉RNA结合蛋白PsLARP的生物学功能研究

张凡  张灿  崔僮珊  刘西莉  
【摘要】:植物病原卵菌侵染作物种类繁多,可给农业生产造成巨大的经济损失。其中,大豆疫霉(Phytophthora sojae)可导致大豆疫病的发生,危害严重,为全球十大病原卵菌之一。与辣椒疫霉、致病疫霉等其他病原卵菌一样,大豆疫霉的生活史也分为无性阶段和有性阶段,其中无性阶段产生的孢子囊和游动孢子在其病害侵染循环中发挥着重要作用。La相关蛋白(La-related proteins,LARPs)包括LARP1、LARP1b、LARP3、LARP4a、LARP4b、LARP6、LARP7等。LARPs蛋白结构中包含了保守的RNA识别模体(RNA recognition motif,RRM)、运输元件和多个其他结构。该蛋白可与RNA相互作用,在细胞转录和翻译等方面发挥重要的作用。本研究前期比对分析发现,在大豆疫霉基因组中检索到一个La相关蛋白,命名为PsLARP。采用CRISPR/Cas9介导的原生质体转化技术,成功获得了PsLAR基因的纯合敲除突变体,并开展了其生物学性状研究。结果表明,与大豆疫霉亲本野生型菌株相比,敲除突变体菌丝生长速率无显著性差异,孢子囊产量显著下降,较亲本减少了57.6%;另外,敲除突变体的游动孢子释放量也明显低于亲本。推测该蛋白在大豆疫霉的无性生殖阶段发挥着主要作用。LA相关蛋白作为一种RNA结合蛋白,在其他物种中报道与mRNA的稳定性紧密相关,推测PsLARP可能影响了大豆疫霉孢子囊产生和游动孢子释放等过程中相关基因的转录和翻译,但其具体的调控机制还需要进一步研究。

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