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荔枝霜疫霉果胶乙酰酯酶PAE4和PAE5的功能与作用机制研究

批准号:
31701771
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
25.0 万元
负责人:
孔广辉
依托单位:
学科分类:
植物病理学
结题年份:
2020
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
习平根、姜子德、司徒俊键、万琅、杨文晟

项目摘要

结项摘要

项目成果

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中文摘要
荔枝霜疫霉(Peronophythora litchii)引起的霜疫霉病是荔枝上最严重的病害。病原菌的效应子通常在与植物互作过程中发挥重要作用。申请者在荔枝霜疫霉中鉴定了一类具有果胶乙酰酯酶功能域的效应子,且查明是植物病原卵菌中保守的分泌蛋白,在植物上瞬时表达可增强感病性,但具体的生化功能和作用机制尚不清楚。本项目将构建荔枝霜疫霉具有果胶乙酰酯酶功能域效应子PAE4和PAE5 (pectin acetylesterase 4 and 5)的突变体和互补体,然后通过分子生物学、植物病理学、生物化学等实验方法,阐明该类效应子的时空表达、生化活性和毒性功能;还将通过Co-IP技术筛选PAE4和PAE5在植物中的互作蛋白并研究它们之间相互作用的分子机制。本项目的实施不仅可阐明荔枝霜疫霉PAE类效应子在植物与病原菌互作过程中的生物学功能,而且也为设计和改良荔枝对荔枝霜疫霉抗性的分子育种提供理论依据。
英文摘要
Peronophythora litchii induced litchi downy blight is the most destructive disease on litchi. Effectors always play a key role in plant-pathogen interaction. Here, We identified a class of effectors containing pectin acetylesterase (PAE) domain in Peronophythora litchii, which is conserved secreted proteins in oomycete and can enhance plant susceptibility; however the the function and mechanism of action of these effectors are unknown. This project will constructs knockout and complement mutants of P. litchii pectin acetylesterase 4 and 5(PAE4 and PAE5), and analysis the functions of these genes by pathogenic, molecular and biochemical methods, to demonstrate the localization, biochemical activity and virulence functions. This project also will screen the interacting proteins of PAE4 and PAE5 by Co-IP and analysis the molecular mechanism of interaction between them. This project will not only reveal the biological functions of PAEs in litchi-P. litchii interaction, but also provide research bases for genetic engineering of litchi with improved resistance to P. litchii.
荔枝是我国重要的热带和亚热带水果之一,而荔枝霜疫霉引起的荔枝霜疫病是荔枝上最严重的病害,严重威胁我国荔枝产业的健康发展。本项目以荔枝霜疫霉为研究对象,对其具有果胶裂解酶(pectin acetylesterase)功能域的效应分子进行了功能和作用机制研究。我们通过对荔枝霜疫霉果胶裂解酶基因的序列分析发现了该类基因也在半活体营养的疫霉菌和死体营养的腐霉菌中广泛存在,并且大都含有信号肽,这说明该类效应分子可能是这两类病原菌功能关键的胞间效应分子。同时我们发现了荔枝霜疫霉PlPAE4和PlPAE5在侵染早期上调表达。荔枝霜疫霉的PlPAE5敲除突变体致病力显著下降,这表明PlPAE5是侵染阶段重要的致病因子。我们构建了PlPAE5的截短突变体,截短突变体的功能分析表明该效应分子发挥功能依赖于其PAE结构域。在荔枝霜疫霉PlPAE5的作用机制方面,我们通过酵母双杂交的方法发现了PlPAE5在荔枝中的互作蛋白LTP(非特异性脂质转移蛋白)。我们还通过Co-IP和GST pull-down的方法确认了PlPAE5与荔枝LTP之间存在直接互作的关系。我们发现LTP在荔枝被霜疫霉侵染时上调表达并具有提高植物抗病性的功能。相反荔枝霜疫霉PlPAE5能够抑制LTP在植物中的抗病作用。因此,本研究不但发现了可以应用于植物抗病分子育种的LTP,还在病原菌与植物互作研究方面发现了果胶乙酰酯酶与LTP互作并发挥毒性功能的新机制。
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
DOI: --
发表时间: --
期刊: 果树学报
影响因子: --
作者: [孔广辉, 冯迪南, 李雯, 连帅利, 习平根, 姜子德]
通讯作者: 姜子德
Pectin acetylesterase PAE5 is associated with the virulence of plant pathogenic oomycete Peronophythora litchii
果胶乙酰酯酶 PAE5 与植物病原卵菌荔枝霜霉的毒力相关
DOI: 10.1016/j.pmpp.2018.11.006
发表时间: 2019-04-01
期刊: PHYSIOLOGICAL AND MOLECULAR PLANT PATHOLOGY
影响因子: 2.7
作者: [Kong, Guanghui, Wan, Lang, Jiang, Zide]
通讯作者: Jiang, Zide
The Basic Leucine Zipper Transcription Factor PlBZP32 Associated with the Oxidative Stress Response Is Critical for Pathogenicity of the Lychee Downy Blight Oomycete Peronophythora litchii
与氧化应激反应相关的碱性亮氨酸拉链转录因子 PlBZP32 对于荔枝霜霉病卵菌荔枝霜霉病的致病性至关重要。
DOI: 10.1128/msphere.00261-20
发表时间: 2020-05-01
期刊: MSPHERE
影响因子: 4.8
作者: [Kong, Guanghui, Chen, Yubin, Xi, Pinggen]
通讯作者: Xi, Pinggen
An RXLR effector PlAvh142 from Peronophythora litchii triggers plant cell death and contributes to virulence
荔枝霜霉的 RXLR 效应子 PlAvh142 触发植物细胞死亡并增强毒力
DOI: 10.1111/mpp.12905
发表时间: 2020-01-07
期刊: MOLECULAR PLANT PATHOLOGY
影响因子: 4.9
作者: [Situ, Junjian, Jiang, Liqun, Jiang, Zide]
通讯作者: Jiang, Zide
类受体激酶LcRLK136介导荔枝对霜疫霉免疫应答的机理研究
  • 批准号:
    32572801
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    50.00万元
  • 批准年份:
    2025
  • 负责人:
    孔广辉
  • 依托单位:
荔枝霜疫霉PlPAE5与荔枝抗病蛋白LcLTP互作调节植物免疫的分子机理研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    10.0万元
  • 批准年份:
    2022
  • 负责人:
    孔广辉
  • 依托单位:
荔枝霜疫霉果胶裂解酶的功能和作用机制研究
  • 批准号:
    2020A151501335
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    10.0万元
  • 批准年份:
    2020
  • 负责人:
    孔广辉
  • 依托单位:
国内基金
海外基金