大豆GmLBD36蛋白调控基因沉默和防卫反应的机理研究
批准号:
32072502
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
乔永利
依托单位:
学科分类:
作物、生物因子互作与生态调控
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
乔永利
中文摘要
卵菌是一类极具毁灭性的真核微生物。最近研究表明,RNA沉默抑制也是卵菌抵抗宿主免疫反应的重要防御手段,但其具体的分子机理还不清楚。我们近来鉴定了一个新的大豆疫霉效应子PsAvh111能够抑制L1植株中GUS基因沉默。初步结果表明,PsAvh111是疫霉侵染大豆所必须的毒性因子;可以促进疫霉和病毒的侵染;并且通过与宿主GmLBD36蛋白的互作诱导靶基因的显著上调表达。此外,GmLBD36具有內源RNA沉默抑制活性。在此基础上,本项目拟以GmLBD36基因为研究对象,通过效应子与GmLBD36互作研究,明确GmLBD36在大豆疫侵染过程中的作用模式;阐明GmLBD36对mRNA去帽酶的表达和活性影响;解析效应子通过激活GmLBD36的表达,使RNA沉默途径与mRNA 降解途径竞争相似的RNA底物来抑制大豆防卫反应的作用机制,其结果将为大豆疫霉根腐病的防治提供重要的理论。
英文摘要
Oomycete belongs to one of the most prominent eukaryotic plant pathogenic organisms. our previous results indicated that RNA silencing is also an important defence strategy against oomycete pathogens in plants. However, the specific mechanism of how oomycete effectors suppress host RNA silencing remains elusive. Recently, we identified a novel suppressor of RNA silencing, PsAvh111, in Phytophthora sojae (P. sojae) RxLR effectors using a stable transgenic system that effector genes was overexpressed in L1 plants, then investigated the suppression of GUS gene silencing in transgenic L1 plants. Our preliminary data showed that the PsAvh111 is required for full virulence in P. sojae, and enhance the plant susceptibility to both PVX virus and Phytophthora parasitica in Nicotiana benthamiana leaves and to P.sojae in soybean hair root. Through co-IP combined with MS screening, we identified GmLBD36a/b as a novel interacting protein of PsAvh111 and greatly induce GmLBD36a/b gene expression in soybean. And GmLBD36a/b encode endogenous suppressor of RNA silencing. In this proposal, our research is focused on the molecular mechanism of GmLBD36a/b in manipulating host immunity and promoting mRNA degradation by decapping pathway in soybean. Our final objective is to fully understand the pathogenic mechanism by competing for similar RNA substrates between RNA silencing pathway and mRNA decay pathway. Success of this project will pave the way for elucidating pathogenic mechanism of Phytophthora effectors and developing new strategy for Phytophthora root and stem rot disease control.
大豆(Glycine max, G. max)是全世界范围内重要的油料作物和粮食作物。由大豆疫霉(Phytophthora sojae)引起的大豆疫霉根腐病,波及范围广且影响严重,每年造成的损失高达数十亿美元。病原菌分泌的效应子可以通过多种途径来促进侵染,其中RNA沉默抑制作为大豆疫霉中核心的致病机制研究甚少。因此对大豆疫霉RNA沉默抑制子的致病机理进行研究将有助于我们为大豆疫霉根腐病的防控提供一定的理论依据。本项目筛选到一个新的大豆疫霉RNA沉默抑制子PsAvh111。该效应子能够抑制L1植株中GUS基因的沉默,同时还是疫霉侵染所必须的毒性因子。研究表明PsAvh111在宿主大豆中的直接靶标是GmASL2s蛋白,GmASL2s蛋白不仅是植物免疫的负调节因子,同时是大豆中的一个新的内源RNA沉默抑制子。进一步的研究表明,GmASL2s可以与GmSGS3s直接相互作用,PsAvh111和GmASL2s的表达影响了GmSGS3s的蛋白稳定性以及tasiRNA剪切过程中siRNA body的数量和大小,而且PsAvh111对GmSGS3s以及siRNA body的影响依赖于GmASL2s。因此推测PsAvh111对GmSGS3及siRNA body的影响进一步抑制了sRNA的生成,最终影响了植物的免疫。
基于微生物营养的大豆抗根腐病研究与种质创制
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批准号:25N22800200
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项目类别:省市级项目
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资助金额:0.0万元
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批准年份:2025
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负责人:乔永利
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依托单位:
大豆疫霉效应分子PSR1抑制宿主基因沉默的分子机理研究
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批准号:31571696
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项目类别:面上项目
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资助金额:62.0万元
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批准年份:2015
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负责人:乔永利
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依托单位:
国内基金
海外基金