锈菌特有的小麦条锈菌INF类基因介入的致病机理研究

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基本信息

  • 批准号：
    31371889
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    80.0万
  • 负责人：
    郭军
  • 依托单位：
    西北农林科技大学
  • 学科分类：
    C1401.植物病理学
  • 结题年份：
    2017
  • 批准年份：
    2013
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2014-01-01 至2017-12-31

项目摘要

During infection process of plant fungi, formation and development of infection structures is vital for fungi to infect plant successfully. Rust fungi belong to obligate biotrophic pathogen. Previous studies reported a set of infection-structure (INF) genes and indicated INF genes are rust fungi-specific. However, due to the lack of reliable transformation and gene disruption method, knowledge about the function of INF genes involved in pathogenesis is limited. In this study, we aim to identify INF genes in wheat stripe rust fungus, Puccinia striiformis f.sp. tritici (Pst) in genome-wide. Real time RT-PCR was used to analyze transcript profiling of INF genes.Subcellular localization of INF genes were also investigated. Moreover, INF-interacting genes were obtained by screening estalbished yeast two-hybrid cDNA library. Finally we use HIGS technique to perform functional analysis of these genes. Through performing this project we will reveal pathogenesis of this rust fungi-specific INF genes in Pst and it will provide theoretical basis and gene resources for establishing a novel strategy for sustainable control of wheat stripe rust.
植物真菌侵染结构的形成与扩展对侵染性病害的发生起着极其重要的作用。植物锈菌是活体营养专性寄生菌，在其侵染过程中发现了一类侵染结构分化基因INFs，初步研究表明该类基因为锈菌特有的。然而，由于锈菌不能进行人工培养和稳定的遗传转化，加之病菌基因组复杂，目前对该类锈菌特异INF基因介入的致病机理知之甚少。本项目以小麦重要病害致病真菌-小麦条锈菌为研究对象，借助菜豆锈菌已鉴定的INF类基因，从全基因组水平鉴定并克隆获得小麦条锈菌INF类同源基因；利用实时定量RT-PCR分析基因表达特征，明确基因的亚细胞定位及蛋白分布特征；进一步通过筛选酵母双杂交cDNA文库获得其靶标蛋白基因；最终采用HIGS技术解析基因的功能。本研究将为揭示小麦条锈菌INF类基因的致病分子机理，及建立小麦条锈病持久控制的新策略提供基因资源和奠定理论基础。

结项摘要

植物真菌侵染结构的形成与扩展对侵染性病害的发生起着极其重要的作用。植物锈菌是活体营养专性寄生菌，在其侵染过程中发现了一类侵染结构分化基因INFs，初步研究表明该类基因为锈菌特有的。然而，由于锈菌不能进行人工培养和稳定的遗传转化，加之病菌基因组复杂，目前对该类锈菌特异INF 基因介入的致病机理知之甚少。本项目以小麦重要病害致病真菌-小麦条锈菌为研究对象，借助菜豆锈菌已鉴定的INF 类基因，从全基因组水平鉴定并克隆获得小麦条锈菌INF 类同源基因5个；利用实时定量RT-PCR 分析了5个的基因表达特征，明确它们的亚细胞定位及蛋白分布特征；进一步通过筛选酵母双杂交cDNA 文库获得PSTG_23616（PsINF8）和PSTG_27397（PsINF12）其靶标蛋白基因,并进一步通过蛋白互作技术验证它们之间的互作；最终采用HIGS 技术解析PSTG_23616（PsINF8）和PSTG_27397（PsINF12）的功能，明确了2个效应蛋白调控小麦免疫反应的机理。本研究将为揭示小麦条锈菌INF 类基因的致病分子机理，及建立小麦条锈病持久控制的新策略提供基因资源和奠定理论基础。

项目成果

期刊论文数量（11）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
TaARPC3, Contributes to Wheat Resistance against the Stripe Rust Fungus.
TaARPC3，有助于小麦抵抗条锈菌
  • DOI：
    10.3389/fpls.2017.01245
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    Frontiers in plant science
  • 影响因子：
    5.6
  • 作者：
    Qi T;Wang J;Sun Q;Day B;Guo J;Ma Q
  • 通讯作者：
    Ma Q
TaDIR1-2, a Wheat Ortholog of Lipid Transfer Protein AtDIR1 Contributes to Negative Regulation of Wheat Resistance against Puccinia striiformis f. sp. tritici.
TaDIR1-2 是脂质转移蛋白 AtDIR1 的小麦直系同源物，有助于负调控小麦对条锈菌的抗性。
  • DOI：
    10.3389/fpls.2017.00521
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    Frontiers in plant science
  • 影响因子：
    5.6
  • 作者：
    Ahmed SM;Liu P;Xue Q;Ji C;Qi T;Guo J;Guo J;Kang Z
  • 通讯作者：
    Kang Z
小麦条锈菌Ⅲ型磷脂酰肌醇4-羟基激酶基因(PsPik1)的功能分析
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    中国农业科学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    何付新;张阳;秦娟;马微;康振生;郭军
  • 通讯作者：
    郭军
Host-Induced Gene Silencing of the MAPKK Gene PsFUZ7 Confers Stable Resistance to Wheat Stripe Rust
宿主诱导的 MAPKK 基因 PsFUZ7 基因沉默赋予小麦条锈病稳定的抗性
  • DOI：
    10.1104/pp.17.01223
  • 发表时间：
    2017-12-01
  • 期刊：
    PLANT PHYSIOLOGY
  • 影响因子：
    7.4
  • 作者：
    Zhu, Xiaoguo;Qi, Tuo;Guo, Jun
  • 通讯作者：
    Guo, Jun
Basidiomycete-specific PsCaMKL1 encoding a CaMK-like protein kinase is required for full virulence of Puccinia striiformis f. sp tritici
编码 CaMK 样蛋白激酶的担子菌特异性 PsCaMKL1 是条锈菌具有完全毒力所必需的。
  • DOI：
    10.1111/1462-2920.13881
  • 发表时间：
    2017-10-01
  • 期刊：
    ENVIRONMENTAL MICROBIOLOGY
  • 影响因子：
    5.1
  • 作者：
    Jiao, Min;Yu, Dan;Guo, Jun
  • 通讯作者：
    Guo, Jun

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其他文献

低相对分子质量苯乙烯-马来酸酐交替共聚物的合成
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  • 通讯作者：
    王咸英
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    10.13684/j.cnki.spkj.2018.09.026
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    2018
  • 期刊：
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  • 影响因子：
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  • 通讯作者：
    杨月欣
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  • 作者：
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    郭军
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  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    安全与环境学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    金永飞;郭军;岳宁芳
  • 通讯作者：
    岳宁芳

其他文献

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条锈菌新的病原相关分子模式Pst12786诱导植物免疫的分子机理
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AI项目解读示例

课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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