OsExo70B1与OsExo70B2参与水稻稻瘟病抗性的功能研究

来源 :福建农林大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:HBFQYD2009
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植物通过复杂的先天免疫网络对抗病原微生物的攻击,囊泡运输近年来被证明在植物的先天免疫调节中发挥重要作用。植物细胞依赖胞吐作用将部分抗病相关蛋白运输到作用部位。胞吐复合体(exocytosis complex)是一种进化上保守的八聚体蛋白复合物。近年来,发现胞吐复合体成员Exo70B1参与拟南芥的免疫调节,然而,作为拟南芥的两个同源基因OsExo70B1和OsExo70B2在水稻中的免疫功能尚未可知。在这里,探究了OsExo70B1和OsExo70B2在水稻中的免疫功能及作用机制。通过相关接菌实验证明exo70B1和exo70B2突变体对稻瘟病菌的抗性降低,同时通过DAB染色可知在突变体中,H2O2的积累量明显减少,而叶片表面的真菌生物量明显增高。在叶鞘侵染实验中发现突变体中稻瘟菌菌丝在相同时间内入侵更多的细胞。为了进一步验证这些结果,本研究又对回补转基因植株进行了相关接菌实验,结果证明回补转基因植株恢复到野生型的抗性水平。为了研究OsExo70B1和OsExo70B2是否在水稻的免疫中共同起作用,本研究中对exo70B1和exo70B2进行杂交,得到了纯合的exo70B1 exo70B2双突变体。通过接菌实验发现exo70B1 exo70B2的抗病表型和单突变体exo70B1和exo70B2没有差异,表明OsExo70B1和OsExo70B2在水稻免疫中共同起作用。水稻可通过识别稻瘟菌表面的几丁质(chitin)来启动免疫防御反应,而OsCERK1是水稻中参与感受几丁质触发的抗病反应的受体类激酶。通过荧光素酶互补实验、Bi FC以及CO-IP实验,发现OsExo70B2均能与OsCERK1相互作用,但是OsExo70B1与OsCERK1的相互作用只能在荧光素酶互补实验和Bi FC中检测到。进一步实验发现,OsCERK1-GFP在exo70B2质膜上的荧光强度明显减弱,暗示OsExo70B2可能通过介导OsCERK1向细胞膜上的转运,进而参与水稻的免疫调控。所以本研究主要发现了OsExo70B1和OsExo70B2参与水稻的免疫调控,而且也验证了胞吐复合体可能通过运输一些重要的免疫相关蛋白如OsCERK1到细胞膜上而发挥作用。
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