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马铃薯作为第四大主粮在人们的生活中扮演着越来越重要的角色,然而马铃薯上的病害对马铃薯产业有着巨大的威胁,其中由致病疫霉引起的马铃薯晚疫病是一种危害严重的毁灭性病害,因此对于马铃薯晚疫病的深入研究十分必要且迫切。致病疫霉会分泌多种效应因子来干扰植物的免疫反应,以达到成功侵染的目的,RXLR效应因子是其中一类具有重要作用的效应因子。课题组前期研究发现,RXLR效应因子PITG15556.2HLJ和PITG21190.2HLJ能够在致病疫霉侵染马铃薯的过程中上调表达,推测这两个效应因子在致病疫霉侵染过程中发挥一定的作用。在此基础上,本研究对这两个效应因子在致病疫霉致病过程中的作用及其分子机理等方面做进一步研究,得出以下结果:1.利用瞬时表达的方法,在本氏烟和马铃薯叶片上表达PITG15556.2HLJ并接种致病疫霉孢子悬浮液,发现PITG15556.2HLJ能够促进致病疫霉在本氏烟和马铃薯上的定殖,说明其能够提高致病疫霉在本氏烟和马铃薯上的致病力。2.采用瞬时表达的方法,在本氏烟叶片上将PITG15556.2HLJ分别与INF1、BAX、NIP、Avh238、Avh241 共表达,PITG15556.2HLJ抑制 INF1、BAX、NIP、Avh238、Avh241在本氏烟上激发的HR,说明PITG15556.2HLJ有抑制植物的PTI和ETI的作用。对瞬时表达PITG15556.2HLJ并接种致病疫霉的本氏烟叶片进行DAB染色,结果发现PITG15556.2HLJ会抑制植物中过氧化氢的积累。以上结果说明PITG 15556.2HLJ参与植物体内多种免疫反应来促进植物感病。3.通过茎段转化法获得PITG 15556.2HLJ转基因马铃薯植株,对其株高进行了测量,转基因马铃薯的株高显著低于对照Desiree,说明PITG15556.2HLJ对马铃薯的正常生长有抑制作用。4.构建了 PITG15556.2HLJ的诱饵载体,通过酵母双杂交筛库的方法筛选到一个候选互作蛋白StSMU2,并且对于二者的互作真实性进行了酵母双杂交和BiFC验证,结果均表示PITG15556.2HLJ和StSMU2存在互作关系。5.在本氏烟和马铃薯叶片上瞬时表达PITG21190.2HLJ并接种致病疫霉,结果显示PITG21190.2HLJ促进致病疫霉在本氏烟和马铃薯上的定殖,说明其在致病疫霉致病过程中有重要作用。6.利用瞬时表达,将 PITG 21190.2HLJ分别与 INF1、BAX、NIP、Avh238、Avh241在本氏烟叶片上共表达,PITG21190.2HLJ抑制INF1、BAX、NIP、Avh238、Avh241在本氏烟上激起的HR。采用同样的方法检测了PITG21190.2HLJ的三种等位基因,均能抑制INF1、BAX、NIP、Avh238、Avh241在本氏烟上激发的HR。不同菌株中的PITG21190.2的等位基因对于抑制植物PTI和ETI的功能是保守的,说明PITG21190.2在致病疫霉致病过程中有重要作用。7.本氏烟叶片上瞬时表达PITG21190.2HLJ后接种致病疫霉,再用DAB对叶片进行染色,发现PITG21190.2HLJ抑制了本氏烟中过氧化氢的积累。在本氏烟叶片上瞬时表达PITG21190.2HLJ并接种致病疫霉后,检测水杨酸、乙烯信号路径相关基因的表达情况,结果显示水杨酸信号路径的PR1b基因和乙烯信号路径的ERF3基因下调表达,推测PITG21190.2HLJ抑制水杨酸信号路径和乙烯信号路径。PITG21190.2HLJ参与植物中多种免疫反应途径,增加植物的感病性。综上所述,通过对效应因子PITG15556.2HLJ和PITG21190.2HLJ的研究,解析了两种效应因子的作用,探究了这两种效应因子在致病疫霉与寄主互作过程中的功能,有助于进一步解析PITG 15556.2HLJ和PITG 21190.2HLJ发挥作用及致病疫霉侵染寄主的机制。