大豆孢囊线虫RBP效应蛋白调控寄主免疫反应的机制研究

Soybean cyst nematode (Heterodera glycines) disease is a destructive disease to soybean worldwide. It seriously threaten and restrict the development of soybean production since the lack of effective control measures. In this study, we will study the action site of the Ran Binding protein(RBP) effectors in host using immunodetection and subcellular localization, the parasitic and pathogenic mechanism of RBP proteins by RNAi and over expression and the interacton of between host immune respones protein and RBP using H2Y and VIGS to detemine the molecular function of the RBP proteins during the plant parasitism and pathogenicity. The results will contribute to understand the parasitism and pathogenicity of plant-parasitic nematodes, to supply the new evidences for the regulatory mechanisms of the host immune respones by plant nematode effectors, and to develop new control strategies to against soybean cyst nematode disease.

大豆孢囊线虫病一种世界范围内分布的大豆毁灭性病害，严重威胁着大豆的生产安全，由于缺乏行之有效的控制措施，严重制约着大豆产业的发展，通过对大豆孢囊线虫致病机理的研究，将为该病害的防控提供必要的理论基础。本研究将采用免疫组织定位和亚细胞定位技术研究RBP蛋白（Ran binding Protein，RBP）在寄主中的作用位点，采用RNAi干扰和过表达技术研究RBP效应蛋白在大豆孢囊线虫寄生和致病过程中的作用和功能，采用酵母双杂交和病毒介导的RNAi技术研究RBP蛋白和大豆免疫相关蛋白互作机制，从而明确RBP蛋白在大豆孢囊线虫致病和寄主互作的机制。其研究结果将为探究植物线虫致病分子机理提供依据，为明确植物线虫效应蛋白调控寄主ETI作用机理提供新的证据，为开发大豆孢囊线虫防控新策略提供理论基础。

大豆孢囊线虫病一种世界范围内分布的大豆毁灭性病害，严重威胁着大豆的生产安全，由于缺乏行之有效的控制措施，严重制约着大豆产业的发展，通过对大豆孢囊线虫致病机理的研究，将为该病害的防控提供必要的理论基础。本研究将采用免疫组织定位和亚细胞定方位技术研究RBP蛋白（Ran binding Protein，RBP）在寄主中的作用位点，采用RNAi干扰和过表达寄主技术研究RBP效应蛋白在大豆孢囊线虫寄生和致病过程中的作用和功能，采用酵母双杂交和VIGS技术研究RBP蛋白和大豆免疫相关蛋白互作机制，从而明确RBP蛋白在大豆孢囊线虫致病和寄主过程中的作用机制。 本研究克隆了3个Ran结合蛋白新基因，并利用生物信息学方法对RBP基因进行了一系列的分析，推测处3个rbp基因可能具有不同基因来源或进化途径，不同生理小种的rbp基因无差异；明确其在大豆孢囊线虫的背食道腺中大量表达，rbp基因的主要在线虫的寄生前和寄生后2龄幼虫中大量表达，在寄生期3龄幼虫和4龄幼虫和卵中表达量降低，在雌虫中不表达；Southern杂交结果表明，大豆孢囊线虫hg-rbp-1基因在其基因组中以单拷贝存在；亚细胞定位结果表明，3个rbp基因均在洋葱表皮细胞的细胞核中表达；采用体外RNA干扰等技术对大豆孢囊线虫 rbp 基因进行了功能分析，hg-rbp-2 基因沉默后，线虫的入侵率和后代卵数没有明显下降，说明rbp基因在侵染过程中未起关键作用；采用酵母双杂交系统，从大豆抗病品种中筛选获得72个阳性克隆，但是经过进步验证，其中23个均为假阳性，后续研究还在进行中。从大豆孢囊线虫中克隆获得5个新的果胶酸裂解酶基因，明确了其主要在亚腹食道腺表达，为多拷贝基因，表达时期主要是侵染前和侵染前期二龄幼虫，RNAi确定其在侵染早期起关键作用。其研究结果将为大豆孢囊线虫控制技术的研发提供技术支持。