应答疫霉侵染的辣椒CaLRR-RLKs1基因的功能及其互作蛋白研究

Pepper is an important economic value of vegetable crops.however,Phytophthora blight caused by Phytophthora capsici. is one of common diseases in pepper production,which severely affected the yield and quality of pepper.Breeding for disease resistant varieties is the fundamental way of solving the harm of the Phytophthora blight, molecular biology of pepper resistance to P. capsici infection is important fundermental works for pepper disease resistance and its genetic improvement.leucine-rich repeat receptor-like kinases play a very important regulatory role in the initiation of signal transduction in plant response to disease,function of CaLRR-RLKs1 from Capsicum annuum L.and Studying of its interacting Proteins is the key step of molecular mechanisms of plant disease resistance.Project team has isolated a LRR-RLKs gene from pepper,Preliminary research showed that CaLRR-RLKs1 gene could play a role in pepper against P. capsici infection.In this research， downstream interaction proteins and function of CaLRR-RLKs1 of Capsicum annuum L.under P. capsici were studied by subcellular localization, expression property and southern blot of CaLRR-RLKs1 gene，VIGS and overpression in transgenic pepper,yeast two-hybrid and Bi-molecular fluorescence complementation. This study is not only benefit for elucidating the molecular basis of pepper against P. capsici infection, but also promising providing valuable genes for genetic improvement of plant disease resistance.

辣椒是一种具有重要经济价值的蔬菜作物。然而，在辣椒生产中经常遇到疫霉的危害，使辣椒的产量和品质受到了严重的影响。培育抗疫病的辣椒品种是解决辣椒疫病危害的根本技术途径，辣椒抗疫病的分子生物学研究则是实现辣椒抗病遗传改良的重要基础研究。LRR型类受体蛋白激酶在植物应答病害启动PTI信号传导过程中起着十分重要的调控作用，分离鉴定其功能并进一步筛选其下游互作蛋白是阐明植物诱导抗病分子机制的关键环节。项目前期研究分离得到一个辣椒CaLRR-RLKs1全长cDNA，初步研究发现它在辣椒应答疫霉防御反应中起着一定的作用。本项目拟通过亚细胞定位分析、表达特性与基因拷贝数分析、超表达与VIGS沉默对抗疫病的影响分析、酵母双杂交和双分子荧光互补实验，揭示辣椒CaLRR-RLKs1在抗疫病反应中的作用及其下游互作蛋白。本研究不仅有利于阐明辣椒抗疫病的分子机制，还可望为辣椒等植物抗病基因工程提供有应用价值的基因。

辣椒是一种具有重要经济价值的蔬菜作物。然而，在辣椒生产中经常遇到疫霉的危害，使辣椒的产量和品质受到了严重的影响。培育抗疫病的辣椒品种是解决辣椒疫病危害的根本技术途径，辣椒抗疫病的分子生物学研究则是实现辣椒抗病遗传改良的重要基础研究。LRR型类受体蛋白激酶在植物应答病害启动PTI信号传导过程中起着十分重要的调控作用，分离鉴定其功能并进一步筛选其下游互作蛋白是阐明植物诱导抗病分子机制的关键环节。项目分离得到一个辣椒CaLRR-RLKs1全长cDNA，经生物信息学分析推测其在辣椒应答疫霉防御反应中起着一定的作用。为此，我们通过亚细胞定位分析、表达特性与基因拷贝数分析、超表达与VIGS沉默对抗疫病的影响分析、酵母双杂交和双分子荧光互补实验研究辣椒CaLRR-RLKs1基因的功能和下游互作蛋白。通过构建CaLRR-RLKs1与GFP融合蛋白表达载体，亚细胞定位分析结果表明，CaLRR-RLKs1基因定位在植物的细胞膜上。利用southern杂交进行基因的拷贝数分析，结果表明CaLRR-RLKs1基因在辣椒基因组中为单拷贝。CaLRR-RLKs1基因在组织表达研究中发现：该基因在辣椒的根、茎、叶中均有表达，且在根中表达较高。在转录水平上，我们通过荧光定量 PCR分析了CaLRR-RLKs1基因在辣椒苗期的表达特性，它受到JA，SA、ET、疫霉菌的诱导表达；在辣椒中CaLRR-RLK1基因的瞬间表达可以产生大量过氧化氢的积累，诱导抗病相关基因的表达。过量表达CaLRR-RLK1显著提高转基因烟草一系列防御反应相关基因的表达，并介导了转基因烟草对高温和疫霉病的抗性。利用VIGS对CaLRR-RLKs1基因进行沉默后发现植株出现了感病表型，抗病相关基因的表达也随之下调。以CaLRR-RLK1为诱饵，运用酵母双杂交技术筛选得到其互作蛋白，并进行了互作鉴定。结果表明CaLRR-RLK1基因在辣椒抗病防御反应中起着重要的调节作用。本研究具有一定的学术价值和应用前景，有利于阐明辣椒抗疫病的分子机制，还可望为辣椒等植物抗病基因工程提供有应用价值的基因。