由NbALY916介导的信号途径调控疫霉菌激发子诱发的过敏性细胞死亡分子机制研究

前期工作发现烟草的NbALY916沉默后抑制Nep1激发子诱发的过敏性细胞死亡。为了揭示该基因介导的信号途径调控的过敏性细胞死亡分子机制，利用酵母双杂交技术、以烟草的NbALY916为诱饵从Nep1激发子诱导处理后的本氏烟cDNA文库中筛选与NbALY916相互作用的蛋白，进一步克隆这些蛋白质的全长基因；同时采用双分子荧光互补法或蛋白质体外相互作用方法验证所克隆基因的编码蛋白和NbALY916互作的真实性；进一步利用基因沉默技术和农杆菌介导瞬时过量表达、分析所克隆的基因在激发子诱发的过敏性细胞死亡中作用机制，同时分析所克隆的基因对细胞死亡调控的保守性。研究结果对解释植物的过敏性细胞死亡及植物对疫霉菌非寄主抗性的分子机制、设计持久广谱的抗疫病工程具有重要价值；筛选获得调控过敏性细胞死亡的基因可望为抗病育种提供新的抗病基因资源。

PAMP(Pathogen-associated molecular patterns)和激发子诱发的植物免疫反应是一类重要的植物抗病反应，解析其分子机制可望为植物病害治理提供新策略。申请者前期工作证明烟草的NbALY916介导植物病原卵菌和真菌的Nep1激发子诱发的过敏性细胞死亡。为了揭示该基因介导的信号途径调控的过敏性细胞死亡分子机制，利用酵母双杂交的表达载体pGADT7构建Nep1激发子处理后的烟草的cDNA文库；以烟草的NbALY916为诱饵从上述文库中筛选相互作用蛋白，从中筛选到32个阳性克隆。并对其中部分阳性克隆在Nep1诱发的过敏性细胞死亡中功能进行了分析。.我们前期研究激发子Nep1诱发过敏性细胞死亡机制时，以激发子harpin为对照时，发现异三聚体G蛋白β亚基Gβ1和Gβ2参与harpin诱发的过敏性细胞死亡。我们以分别Gβ1和Gβ2为诱饵采用酵母双杂交筛选上述cDNA，获得两个编码核酮糖二磷酸羧化酶小亚基Rbcs的基因，进一步验证分析发现，该基因编码蛋白与Gβ1和Gβ2 分别相互作用，同时研究发现，该基因参与harpin诱发的过敏性细胞死亡、气孔关闭及防卫反应，而不参与激发子Nep1诱发的防御免疫反应。.上述研究结果为解释植物的过敏性细胞死亡及非寄主抗性的分子机制提供实验依据，同时对设计持久广谱的抗病工程具有重要参考价值。