由大豆疫霉(Phytophthora sojae)引起的大豆根茎腐病是威胁全世界大豆生产的毁灭性病害之一,每年导致全球十几亿美元的直接经济损失。近来研究表明,大豆疫霉菌分泌的效应子在其侵染大豆过程中起到非常重要的作用,可通过不同的的信号通路和调控机制抑制宿主的免疫反应,并促进病原菌的侵染。本实验室前期在大豆疫霉(P.sojae)中鉴定到一个RxLR类效应子PSR1具有RNA沉默抑制子的功能,进一步的研究发现PSR1通过与拟南芥PINP1(PSR1-Interacting Protein 1)蛋白互作,抑制植物小RNA积累和寄主的抗病反应。然而,还没有对PSR1蛋白的分子特性进行研究。本研究以效应子PSR1为研究对象,通过生物信息学分析,鉴定了一个PSR1的关键结构域并对其进行了功能分析,获得了如下主要结果:1.通过氨基酸序列BLAST搜索,在NCBI网站上鉴定了3个序列相似性较低的PSR1类效应子,即致病疫霉的PiPSR1L,寄生疫霉的PpPSR1L和大豆疫霉的PsAvh73,所有4个效应子在其N端均包含一个预测的信号肽,RxLR基序以及短的酸性dEER基序。除PSR1外,其他3个效应子均预测含有一个单拷贝的WY基序。2.在本氏烟草16c中,通过瞬时表达实验发现PiPSR1L和PpPSR1L两个效应子均具有局部RNA沉默抑制活性。蛋白质序列比对表明,4个效应子序列中仅有9个相同的氨基酸残基。同时,定点突变和沉默抑制试验结果表明,PSR1蛋白序列中第72位色氨酸和第100位酪氨酸的单个和两个同时改变会消除PSR1局部和系统性的RNA沉默抑制活性,而其它七个保守残基的突变没有影响它们的活性。色氨酸和酪氨酸残基是卵菌中WY基序的重要的氨基酸,因此,我们称这两个氨基酸为WY基序或WY结构域。3.疫霉和病毒接种试验发现,在WY基序中,不论是单个还是两个氨基酸同时突变都显著减轻辣椒疫霉和致病疫霉以及病毒对烟草的侵染能力;酵母双杂交和免疫共沉淀试验结果也进一步表明,WY结构域是PSR1与PINP1蛋白互作所必需的。4.亚细胞定位分析发现,效应子PSR1的WY基序中的氨基酸突变后与未突变的PSR1的定位相同,都定位于细胞质和细胞核,并且突变体的转录水平也没有明显的变化,然而PSR1W,PSR1Y和PSR1WY三个突变体的蛋白质水平却明显低于PSR1或PSR1L的蛋白质水平,表明效应子PSR1的WY结构域是PSR1翻译水平的蛋白表达所必需的,保持了PSR1在植物中的稳定性。5.蛋白序列比对分析发现,在疫霉属中,与PSR1序列相似的效应子都是RxLR类效应子,都具有非常保守的WY结构域。我们也证明了PSR1在辣椒疫霉菌和寄生疫霉菌中序列相似的PSR1类效应子,PcPSR1L和PpPSR1L的WY结构域是疫霉菌侵染寄主所必需的,这说明WY结构域是疫霉菌效应子进化和功能上的保守模块。