拟南芥白粉病抗性负调控因子MIL16在囊泡运输和胞吐功能的研究

通过图位克隆，我们从拟南芥中克隆了调控植物抗病反应的关键基因MIL16。该基因突变导致植株对白粉菌抗性增强并受白粉菌诱导产生细胞程序化死亡（PCD）。它所属基因家族是exocyst蛋白复合体的一个亚基，与囊泡运输和胞吐有密切关系。其序列在植物中高度保守，表明该基因在植物抗病反应及在胞吐中的重要作用。除对突变体和过表达转基因植株进行抗病反应的表型分析外，本研究将通过Pro-GUS转基因、GFP融合蛋白、Northern 杂交和基因芯片等分子生物学手段研究基因的组织定位、蛋白的亚细胞定位和抗病响应基因和囊泡运输相关基因的表达；利用酵母双杂和免疫共沉淀等生化方法研究与其相互作用蛋白；并着重采用细胞生物学的手段，通过膜特异染料和囊泡运输过程中特异的荧光marker，研究MIL16基因突变后以及在接种病原菌前后荧光的变化，来解析此蛋白在调控植物抗病、细胞死亡以及在细胞胞吐过程中的可能机制。

本研究主要对拟南芥白粉病抗性负调控因子MIL16的功能进行了详细地研究。MIL16命名为EXO70B1，是胞吐复合体的成员。在胞吐过程中，进化保守的胞吐复合体拴系高尔基体分泌的囊泡到细胞膜，是分泌途径的关键的功能。本研究中，EXO70B1突变后，对白粉菌具有增强的抗性反应，对卵菌和细菌也表现抗性。酵母双杂表明该基因与胞吐复合体亚基 SEC3a,SEC15b 和 EXO84b相互作用。EXO70B1蛋白定位于叶片的细胞质和细胞膜，而白粉菌侵染后蛋白在侵染点聚集，与PEN1的定位模式非常相似。EXO70B1与PEN1和SNAP33的表达模式有非常高的相关性。已报导，SNAP33和PEN1基因都属于囊泡转运中的t-SNAREs，与V-SNAREs VAMP721形成复合体，执行抗病功能。我们的研究也表明EXO70B1与SNAP33相互作用，暗示胞吐复合体成分Exo70B1与SNARE复合体共同执行植物的抗病反应。.2. 取得成果： (1) 申请专利一项 (2) 发表相关论文1篇，1篇已投稿。