大豆疫霉氮素营养吸收在其致病过程中的功能研究

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• 论文作者：王荣波 ; 张雄 ; 沈丹宇 ; 许静 ; 刘虹 ; 于佳 ; 窦道龙
• 年：2016
• 作者机构：南京农业大学植物保护学院;
• 论文关键词：大豆疫霉 ; 铵盐转运子 ; 氨基酸转运子 ; 氮素利用 ; 致病性
• 会议召开时间：2016-08-05
• 会议录名称：中国植物病理学会2016年学术年会论文集
• 英文会议录名称：Proceedings of the Annual Meeting of Chinese Society for Plant Pathology(2016)
• 语种：中文
• 分类号：S435.651
• 学会代码：ZGVS
• 会议名称：中国植物病理学会2016年学术年会
• 会议地点：中国江苏南京
• 主办单位：中国植物病理学会
• 学会名称：中国植物病理学会
• 页数：1
• 文件大小：53k
• 原文格式：O
• 会议级别：全国

摘要

在植物与病原微生物的互作过程中,微生物要建立成功的寄生关系,不但要克服寄主的防御反应,还要能有效的从寄主体内吸取自身所需要的营养物质,其中,氮素营养是其从寄主摄取的主要养分之一。通过生物信息学分析,在大豆疫霉中分别鉴定了8个铵盐转运子、16个硝酸盐/肽转运子和78个氨基酸转运子,并且与其他所检测物种进行比较分析,发现这些转运子的数目都是显著多于其他卵菌和真菌,表明转运子基因在大豆疫霉中经历了显著地扩张。其中,Rh型铵盐转运子在卵菌中是保守且特异的,与此相反的是,寡肽转运子在植物和真菌中普遍存在但是在卵菌中没有鉴定到其同源基因,这表明卵菌对氮素的吸收与植物和真菌存在差异。通过分析大豆疫霉在含有不同氮源的合成培养基上生长状态,发现大豆疫霉可以在以不同氮素形式为单一氮源的培养基上生长,并且不同氮素对其生长的影响是有差异的,例如,半胱氨酸显著抑制了其生长,而硝酸盐、甲硫氨酸、谷氨酸、天冬酰胺等则有利于其生长,说明大豆疫霉可以利用不同形式的氮源,但是,对不同氮源的利用存在一定的偏好性。大豆疫霉的转录组数据显示大部分氮素转运子基因在其侵染过程中是上调表达的,并且在RT-PCR中得到了验证,表明氮素转运子在大豆疫霉侵染过程中发挥一定的功能。进一步研究发现大豆疫霉侵染的叶片中游离氨基酸的含量是增加的,其中谷氨酸最为显著。基于基因的特异性和受寄主诱导表达的特性,选择铵盐转运子PsRhs和氨基酸转运子PsCAT3通过PEG介导的沉默进一步研究其在致病中的功能,结果发现分别沉默这两个基因后大豆疫霉的致病力明显下降。这些结果表明,大豆疫霉可以利用广泛的氮源,并且在侵染过程中可能会通过干扰寄主的代谢来增加侵染组织中氨基酸的含量,同时氮素转运子在其致病中可能扮演着重要的角色。

引文