课题基金基金详情
大豆疫霉对寄主、非寄主根分泌物中信号分子的差异性应答机制
结题报告
批准号:
31670444
项目类别:
面上项目
资助金额:
62.0 万元
负责人:
文景芝
依托单位:
学科分类:
C0305.群落生态学
结题年份:
2020
批准年份:
2016
项目状态:
已结题
项目参与者:
陈宇飞、宋爽、所冰、吴迪、武文旭、揭岩、张斌
国基评审专家1V1指导 中标率高出同行96.8%
结合最新热点,提供专业选题建议
深度指导申报书撰写,确保创新可行
指导项目中标800+,快速提高中标率
客服二维码
微信扫码咨询
中文摘要
大豆疫霉(Ps)为重要土传病原卵菌,仅侵染大豆。普遍认为异黄酮是Ps侵染寄主的专化性信号分子,我们发现氨基酸和糖对Ps也有信号作用,但却不能解释为什么Ps对同样含有这些物质的菜豆根分泌物完全不应答,也不侵染轮作禾本作物。虽然有信号分子间阻滞报道,但缺乏对多种信号分子联合作用综合研究,更不清楚Ps应答机制。本项目拟在明确根分泌物中信号分子种类及水平基础上,研究Ps对多种信号分子联合作用应答机制。1) 充分挖掘、鉴定寄主、非寄主根分泌物中信号分子,明确对Ps诱导/抑制作用;2) 测定信号分子混合后对Ps信号强度变化,明确联合作用方式、强度及与Ps特异性发育变化关联浓度;3) 从发育变化和转录翻译层面分析Ps应答机制。通过对Ps与寄主、非寄主根分泌物中信号分子间关系研究,阐明Ps应答不同信号分子组合的差异,揭示其对Ps建立寄主专化性的贡献,为设计高效卵菌药剂,实现Ps根际行为预测和调节提供依据。
英文摘要
Phytophthora sojae (Ps) is an important soil-borne oomycete pathogen, whose host only restricts to soybean. Isoflavones in root exudates have been reported as host-specific signaling molecules during Ps infection in its host. We found that amino acids and sugars in root exudates also have chemoattractivity to Ps zoospores. However, it is not clear why Ps zoospores do not response to the root exudate from common bean, in which isoflavones and amino acids as well as sugars exist, and why Ps do not infect rotating graminaceous crops. Although, the mask or reduction in chemoattraction between two signaling molecules was reported, no comprehensive research on associative chemoattraction among several signaling molecules has been reported. Furthermore, the mechanism of Ps response to mixed signaling molecules is not clear. In this project, the mechanism of Ps response to mixed signaling molecules will be studied on the basis of understanding of main signaling molecules in root exudates and their secretion levels. 1) Mining and identifying signaling molecules in host and non-host root exudates, measuring their chemoattraction or suppression on Ps; 2) Measuring the changes in intensity of mixed signaling molecules, defining mode and intensity of associative chemoattraction as well as ecological relevant concentrations of chemoattractants corresponding to the specific developmental changes of Ps; 3) Revealing the mechanism of Ps response to mixed signaling molecules through the developmental changes and molecular responses of Ps to mixed signaling molecules. The research of the relationship of Ps and signaling molecules in host and non-host root exudates will elucidate the mechanism of Ps response to mixed signaling molecules in root exudates, reveal the contribution of the difference in responses of Ps to different combination of signaling molecules for Ps to establish its host specificity, and provide a basis for designing highly effective fungicides and realizing the prediction and regulation of the rhizosphere behavior of Ps.
众所周知,大豆疫霉根腐病的病原菌是大豆疫霉,该菌为土传性卵菌,主要靠游动孢子进行传播,游动孢子一旦接触到适宜的寄主种子或根系便会在种子或根表面成囊、萌发产生芽管实施侵染。大豆疫霉在自然界只侵染栽培大豆,故大豆疫霉与寄主和非寄主种子和根系的互作机制是研究大豆疫霉寄主选择性的关键。通过本项研究,查明主导大豆疫霉建立寄主专化性的化学信号分子为种子/根系分泌物中的异黄酮、糖、氨基酸等,同时挖掘出酚酸类抑菌活性物质和防御蛋白类物质;明确寄主种子/根系分泌物中的异黄酮、氨基酸和糖通过吸引大豆疫霉游动孢子、促进其成囊和萌发来促进其侵染;发现种子/根系分泌物中的信号分子不是单独起作用,而是存在复杂的相互作用,共同参与决定大豆疫霉的寄主选择性;阐明大豆疫霉应答种子分泌物及其关键信号分子的分子机制:①在应答寄主种子分泌物时,调控游动孢子趋化性的蛋白上调,同时正向调控游动孢子成囊的蛋白显著上调,而负向调控游动孢子细胞壁形成的蛋白下调,这些蛋白在应答感病品种种子分泌物时表达变化是应答抗病品种的几倍,说明在感病品种的种子际或根际,游动孢子趋化性和成囊基因被高效表达,利于游动孢子寻找寄主并实施侵染;②在应答非寄主玉米种子分泌物时,花生四烯酸途径中的关键蛋白下调,游动孢子产生趋避反应,无法靠近玉米因而不能侵染;而应答非寄主菜豆种子分泌物时,保护细胞膜结构的蛋白质显著下调,导致游动孢子溶解,也无法侵染;③大豆疫霉对寄主非专化性信号分子天冬氨酸的应答通路部分与寄主专化性信号分子异黄酮重叠,但对寄主非专化性信号分子葡萄糖的应答完全不同于对异黄酮和天冬氨酸的应答,说明不同信号分子间既有相同的作用机制,也有完全不同的作用机制,但殊途同归,最后对大豆疫霉生长发育的影响是相同的。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Phytophthora sojae zoospores differ in chemotaxis to the root and root exudates of host soybean and nonhost common bean
大豆疫霉游动孢子对寄主大豆和非寄主菜豆的根部和根部分泌物的趋化性不同
DOI:10.1007/s10327-019-00839-9
发表时间:2019-02
期刊:Journal of General Plant Pathology
影响因子:1.2
作者:Zhang Zhuoqun;Xu Ying;Song Guangmei;Gao Xinying;Zhao Yuqi;Jia Mengzhen;Chen Yufei;Suo Bing;Chen Qiuming;Wu Di;Wu Wenxu;Wen Jingzhi
通讯作者:Wen Jingzhi
DOI:--
发表时间:2020
期刊:东北农业大学学报
影响因子:--
作者:文景芝;赵钰琦;高新颖;张卓群;吴羚阁;贾梦瑱
通讯作者:贾梦瑱
Differential response ofPhytophthora sojaezoospores to soybean seed exudates provides evidence of seed exudates participate in host resistance
大豆疫霉孢子对大豆种子分泌物的差异反应提供了种子分泌物参与寄主抗性的证据
DOI:10.1007/s11104-020-04607-z
发表时间:2020
期刊:Plant and Soil
影响因子:4.9
作者:Zhang Zhuoqun;Liu Haixu;Bi Xiangqi;Yu Han;Xu Ying;Chen Yufei;Yang Zhiyue;Wen Jingzhi
通讯作者:Wen Jingzhi
DOI:10.19720/j.cnki.issn.1005-9369.2018.10.001
发表时间:2018
期刊:东北农业大学学报
影响因子:--
作者:文景芝;徐莹;张卓群;宋光梅;陈宇飞;赵钰琦;高新颖;贾梦瑱;朱加楠
通讯作者:朱加楠
DOI:--
发表时间:2018
期刊:东北农业大学学报
影响因子:--
作者:文景芝;张斌;田苗;揭岩;赵钰琦;高新颖;宫丽娟;顾鑫;丁俊杰;陈宇飞
通讯作者:陈宇飞
非寄主种子/根分泌物中抑制性信号分子挖掘及其对大豆疫霉的信号作用机制
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    58万元
  • 批准年份:
    2020
  • 负责人:
    文景芝
  • 依托单位:
大豆疫霉菌游动孢子对根系分泌物响应与其对寄主选择性的关系
  • 批准号:
    31370449
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    81.0万元
  • 批准年份:
    2013
  • 负责人:
    文景芝
  • 依托单位:
国内基金
海外基金