小麦条锈菌效应蛋白Hasp58抑制植物免疫的功能分析

作者：陈增菊; 王婷; 汤春蕾; 赵梦鑫; 康振生; 王晓杰^*

来源：麦类作物学报, 2019, 39(02): 239-246.

• 条锈菌
• 效应蛋白
• PAMPs引发的免疫反应(PTI)
• 效应蛋白诱导的免疫反应(ETI)

为明确小麦条锈菌吸器特异表达效应蛋白Hasp58抑制植物免疫的功能,利用PCR获得Hasp58的全长cDNA序列;借助生物信息学软件预测Hasp58的信号肽;将Hasp58构建到pGR106载体用于农杆菌(Agrobactrium tumefacien)介导的烟草瞬时表达系统,明确Hasp58抑制细胞坏死的毒性功能;将Hasp58构建到pCambia1302载体用于烟草细胞定位,明确Hasp58定位情况;将Hasp58构建到pEDV6载体用于荧光假单胞杆菌(Pseudomonas fluorescens)介导的小麦瞬时表达系统,对小麦胼胝质、过敏性坏死面积、活性氧、菌丝面积、菌丝长度进行统计分析,明确Hasp58抑制寄主植物PAMPs引发的免疫反应(PTI)和效应蛋白诱导的免疫反应(ETI)功能。结果表明,条锈菌Hasp58的cDNA全长为1 026 bp,编码342个氨基酸,N端含26aa的信号肽;通过农杆菌侵染,在烟草中瞬时表达Hasp58,发现其能够抑制由BAX诱导的细胞坏死,为条锈菌的候选效应蛋白;烟草细胞定位发现,含有信号肽和缺失信号肽的Hasp58与GFP融合表达均定位在细胞质,推测该效应蛋白在胞质作用;利用细菌的三型分泌系统在小麦中瞬时表达Hasp58,发现其能够抑制荧光假单胞杆菌引起的胼胝质积累,导致由无毒性条锈菌小种CYR23引起的小麦过敏性坏死面积和活性氧减少,使菌丝面积和长度增加。推测小麦条锈菌效应蛋白Hasp58可抑制寄主植物的PAMPs引发的免疫反应(PTI)和效应蛋白诱导的免疫反应(ETI),并促进自身侵染。

• 单位
  西北农林科技大学; 旱区作物逆境生物学国家重点实验室