致病疫霉菌保守RXLRs效应蛋白基因的初步分析

摘要

由致病疫霉菌(Phytophthora infestans)引起的马铃薯晚疫病严重影响马铃薯生产.基因组测序发现致病疫霉菌编码数百个RXLR效应蛋白,这类小分子分泌蛋白通过干扰植物细胞的生理代谢过程从而促进病原菌定殖.病菌保守的、侵染时期特异表达的效应蛋白基因的鉴定和分析,有助于从分子水平上揭示病原菌的致病机理.基于致病疫霉菌基因组测序数据以及6个遗传分化较大的致病疫霉菌菌株转录组测序数据,筛选出50个侵染早期上调表达的保守RXLR效应蛋白基因.在本氏烟(Nicotiana benthamiana)叶片中的根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导的基因瞬时表达分析显示,46个候选RXLR效应蛋白不同程度地抑制病菌特征分子(PAMP)或效应蛋白引起的细胞坏死,1个候选RXLR效应蛋白可激发微弱的植物过敏性坏死反应.GFP标记的候选RXLR效应蛋白分别定位于烟草细胞质、细胞质膜、内质网、囊泡、细胞核膜、核质、核仁等不同的亚细胞结构。结果表明，序列高度分化、功能冗余的RXLR效应蛋白，在病菌侵染过程中靶向多样的植物亚细胞结构发挥毒性功能以促进病菌侵染定殖。