丁香假单胞大豆致病变种S1菌株的HrpZ_(PsgS1)蛋白诱导抗病性和促进植物生长的功能域研究

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• 论文作者：伍辉军 ; 张宏月 ; 顾沁 ; 高学文
• 年：2016
• 作者机构：南京农业大学植物保护学院植物病理学系农作物生物灾害综合治理教育部重点实验室;
• 论文关键词：HrpZ_(PsgSt) ; HR ; 抗病 ; 促生
• 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：S432.4
• 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：49k
• 原文格式：O
• 会议级别：全国

摘要

植物病原细菌丁香假单胞菌编码产生的HrpZ蛋白能够在非寄主植物和抗病植物上激发过敏(hypersensitive response,HR)反应,具有诱导植物抗病性及促进植物生长等有益生物学效应。本研究以丁香假单胞大豆致病变种S1菌株的HrpZ_(PsgS1)为对象,研究该HrpZ蛋白中决定激发HR、诱导抗病和促生等生物学效应的功能结构域。生物信息学分析表明,HrpZPsgS1含有1个β折叠和9个α螺旋,这9个α螺旋对蛋白质的空间结构的形成至关重要。本研究利用常规PCR和反向PCR等构建了11个HrpZ_(PsgS1)突变体,这些突变体缺失了不同的α螺旋区域或者连接区域。诱导烟草HR活性检测表明,缺失了HrpZ_(PsgS1)C-端的重组蛋白HrpZ_(1-102)、HrpZ_(△195~238)、HrpZ_(△241~248)、HrpZ_(△254~298)、HrpZ_(△290~313)诱导HR能力降低;除HrpZ_(200~346),缺失了N-端的重组蛋白诱导HR能力与全长没有差别;而HrpZ_(74~204)和HrpZ_(1~194)则丧失了诱导HR的能力,但仍能够激发烟草的微敏反应。这表明,HrpZ_(PsgS1)的C-端是负责调控HR的关键功能域,缺失C-端的重组蛋白HR能力减弱,而N-端的特定部分对HR具有调控作用。诱导植物抗病性和促进植物生长的活性检测结果表明,突变体HrpZ_(△89~124)和HrpZ_(△254~298)诱导烟草抗TMV、诱导水稻抗白叶枯病及促进水稻生长的活性都显著增强。同时Real-time PCR检测结果表明,HrpZ_(△89~124)和HrpZ_(△254~298)激活了比全长更高水平的HR、抗病、促生相关基因的转录表达。本研究表明,重组蛋白HrpZ_(△89~124)和HrpZ_(△254~298)具有开发成生物蛋白农药的潜力。

引文