發(fā)布時(shí)間：2017-12-14 08:11

  本文關(guān)鍵詞：稻瘟菌效應(yīng)蛋白MoNLE1的功能分析和水稻泛素化蛋白質(zhì)組學(xué)研究

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【摘要】：稻瘟菌(Magnaporthe oryzae)引起的稻瘟病是水稻生產(chǎn)上最重要的病害之一。近年來(lái),對(duì)于稻瘟菌中效應(yīng)蛋白(effector)的研究已成為分子植物病理學(xué)科的熱點(diǎn)研究課題之一。另外,在植物中泛素-26S蛋白酶體降解途徑(Ubiquitin Proteasome System, UPS)對(duì)調(diào)節(jié)植物體內(nèi)蛋白質(zhì)和酶的平衡起著關(guān)鍵的作用,植物通過(guò)UPS可以去除錯(cuò)誤折疊的蛋白來(lái)抵抗各種非生物脅迫和生物脅迫造成的傷害,因此如何規(guī)�；�的鑒定植物尤其是水稻中的泛素化蛋白成為目前迫切需要解決的課題之一。本論文分別從稻瘟菌的一個(gè)效應(yīng)蛋白MoNLE1的功能研究和水稻中泛素化蛋白的富集這兩方面出發(fā),做了一些初步的探索研究。實(shí)驗(yàn)室前期通過(guò)生物信息學(xué)的方法從851個(gè)侵染水稻過(guò)程中表達(dá)的稻瘟菌分泌蛋白基因中預(yù)測(cè)出32個(gè)植物細(xì)胞核定位的基因,經(jīng)過(guò)亞細(xì)胞定位、基因敲除等方法,篩選出一個(gè)與致病性有關(guān)的稻瘟菌效應(yīng)蛋白MoNLE1本論文對(duì)MoNLE1的功能做了進(jìn)一步研究,得出如下結(jié)果：(1)酵母信號(hào)肽分泌試驗(yàn)證明,用SignalP4.1軟件所預(yù)測(cè)的MoNLE1信號(hào)肽起著分泌的作用；(2)通過(guò)對(duì)預(yù)測(cè)的MoNLE1核定位序列NLS進(jìn)行刪除、點(diǎn)突變等方法進(jìn)一步確定NLS對(duì)于MoNLE1在植物中的細(xì)胞核定位是必須的；(3)通過(guò)轉(zhuǎn)基因,將稻瘟菌效應(yīng)蛋白MoNLE1在水稻中表達(dá),分別對(duì)MoNLE1的純合植株以及分離株進(jìn)行了稻瘟菌致病性分析,結(jié)果顯示純合植株對(duì)稻瘟菌侵染更敏感,表明MoNLE1能抑制水稻的抗病性；(4)用PAMP激發(fā)子flg22和chitin分別誘導(dǎo)處理MoNLE1純合株以及分離株,然后測(cè)試其ROS含量變化以及PTI相關(guān)基因的表達(dá)情況,發(fā)現(xiàn)MoNLE1可以抑制由flg22和chitin所誘導(dǎo)的活性氧進(jìn)發(fā)；同時(shí)MoNLE1也抑制PTI相關(guān)基因OsFLS2和OsKS4的表達(dá)；(5)用酵母雙雜交文庫(kù)篩選的方法,對(duì)MoNLE1在水稻中的互作蛋白進(jìn)行了篩選,發(fā)現(xiàn)一個(gè)水通道蛋白OsPIPL1可以與其相互作用。運(yùn)用泛素化特異性抗體親和純化和高分辨質(zhì)譜手段,首次對(duì)水稻中的泛素化蛋白進(jìn)行了規(guī)模鑒定,獲得了一些初步結(jié)果,為今后水稻泛素化蛋白質(zhì)組學(xué)研究打下基礎(chǔ)。(1)運(yùn)用K-s-GG單克隆抗體從水稻葉片中鑒定到861個(gè)泛素化位點(diǎn)；(2)運(yùn)用Motif預(yù)測(cè)軟件分析,發(fā)現(xiàn)了水稻泛素化蛋白Motif的一些特征,即在泛素化賴(lài)氨酸位點(diǎn)的兩側(cè)氨基酸更傾向于中性的丙氨酸以及酸性的谷氨酸；(3)對(duì)泛素化蛋白互作網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了預(yù)測(cè)分析,發(fā)現(xiàn)了一些泛素化蛋白可能參與鈣離子信號(hào)調(diào)控(CAM2/CBL2)途徑以及真核生物中信號(hào)傳導(dǎo)級(jí)聯(lián)反應(yīng)(14-3-3蛋白)調(diào)控途徑；(4)通過(guò)預(yù)測(cè)泛素化蛋白KEGG代謝網(wǎng)絡(luò),為今后植物生理以及代謝的研究提供了借鑒。本研究方法可為今后進(jìn)一步分析泛素化蛋白的生理作用提供依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：S435.111.41

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