与野油菜黄单胞菌效应蛋白AvrXccC相对应的抗病基因分离及鉴定

AvrXccC is a type III secretion system（TTSS） effector protein of Xcc 8004. This effector is required for full bacterial virulence in the susceptible host cabbage and avirulence in the mustard and Arabidopsis. AvrXccC can be recognized by Resistance proein(s) because AvrXccC-triggered disease resistance and PR1 gene expression in Arabidopsis.So,this project is to identify and characterize the R protein of AvrXccC. The Immunoprecipitation-Tandem mass spectrometry method was used to isolate the AvrXccC interaction proteins(CBPs) in Arabidopsis. And then, whether the AvrXccC-triggered disease resistance and PR1 gene expression are CBPs dependent will be tested, and the molecular mechanisms of AvrXccC is how to be recognized by CBPs will be explored. In conclusion, this project is to identify Xcc R proteins and lay the fundation for the future prevention of this pathogen.

AvrXccC是野油菜黄单胞菌Xcc 8004的一个III型分泌效应蛋白。AvrXccC是一个双功能效应因子，在寄主甘蓝上发挥毒性功能促进细菌侵染，但是在芥菜和拟南芥上可以被识别，激活抗病反应。本项目在实验室前期工作的基础上，利用免疫沉淀-质谱的方法分离与AvrXccC发生相互作用的寄主蛋白。从遗传的角度证实AvrXccC是通过其互作蛋白来激活植物抗病反应的。此外，通过体内的免疫共沉淀试验和体外的PULL-DOWN试验以及质谱分析，进一步探索AvrXccC是如何被寄主识别的分子机理。本项目旨在寻找野油菜黄单胞菌效应蛋白的抗病基因，为进一步防治该病菌奠定基础。

AvrXccC是野油菜黄单胞菌III型分泌系统的一个效应蛋白。前期研究发现AvrXccC是一个双功能效应蛋白，在拟南芥野生型Col-0上发挥无毒功能，在rar1突变体上发挥毒性功能。然而，AvrXccC是如何发挥毒性功能的，目前还不清楚。在本研究中，我们构建了AvrXccC在rar1突变体上的转基因植株，通过接种DC3000 hrcC突变体，发现AvrXccC/rar1转基因植株可以促进hrcC的毒性功能。进一步研究发现，AvrXccC/rar1转基因植株抑制细菌鞭毛蛋白激活的活性氧爆发，胼胝体沉积以及下游NHO1和FRK1基因的表达。但AvrXccC不抑制鞭毛蛋白诱导的MAPK激酶活性，表明AvrXccC抑制植物先天免疫反应可能独立于MAPK信号通路之外。通过免疫沉淀质谱分析发现，AvrXccC与植物体内的蛋白激酶BIK1发生特异的相互作用。然而，在拟南芥原生质体中，AvrXccC 并不能抑制鞭毛蛋白诱导的BIK1迁移，表明AvrXccC不是通过抑制BIK1的磷酸化来发挥功能的。有趣的是，AvrXccC可以在体外直接被BIK1磷酸化，我们推测AvrXccC可能作为BIK1的底物从而干扰了鞭毛蛋白诱导的先天免疫反应。另外，通过本项目资助，我们分离了橡胶树白粉菌Oidium heveaeHN1106，并且发现Oidium heveaeHN1106在拟南芥上激活抗病反应，该抗病反应依赖于EDS1，PAD4，RAR1和水杨酸通路。分离并鉴定了抗橡胶树白粉病基因ROH1，初步探索了其作用机理，为将来培育对橡胶树白粉病具有天然抗性的转基因橡胶树种苗奠定了基础。