【摘 要】
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禾谷孢囊线虫(Heterodera avenae)是一类固着型植物内寄生线虫,分布广泛且危害严重,是世界范围内禾谷类作物的重要病原之一,目前依旧缺乏有效的防治措施。越来越多的证据表明：植物寄生线虫可以通过分泌一系列效应因子到植物细胞中促进其寄生,而植物也会启动防御系统来抵御线虫的寄生。因此分离并鉴定禾谷孢囊线虫效应子基因,对了解其寄生致病机理及挖掘防治新靶标具有重要的指导作用。本研究根据已有的禾谷
【机 构】
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中国农业大学植物病理系,北京100193
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禾谷孢囊线虫(Heterodera avenae)是一类固着型植物内寄生线虫,分布广泛且危害严重,是世界范围内禾谷类作物的重要病原之一,目前依旧缺乏有效的防治措施。越来越多的证据表明：植物寄生线虫可以通过分泌一系列效应因子到植物细胞中促进其寄生,而植物也会启动防御系统来抵御线虫的寄生。因此分离并鉴定禾谷孢囊线虫效应子基因,对了解其寄生致病机理及挖掘防治新靶标具有重要的指导作用。本研究根据已有的禾谷孢囊线虫转录组数据信息,成功克隆到禾谷孢囊线虫效应子基因Ha18764,对其分泌性、表达部位及表达模式、致病性和抑制寄主免疫反应等几个方面展开研究。原位杂交实验表明Ha18764基因在背部食道腺特异表达,荧光定量PCR分析表明该基因在禾谷孢囊线虫侵染后的4龄阶段表达量最高。利用稻瘟菌与大麦的互作系统验证Ha18764蛋白具有分泌活性。异源表达Ha18764或Hs18764的拟南芥对甜菜孢囊线虫更加敏感。此外,基于BSMV介导的寄主体内沉默禾谷孢囊线虫Ha18764基因后,线虫对小麦的侵入能力及孢囊形成量都显著下降。在烟草上瞬时表达Ha 18764可抑制PsojNIP,Avr3a/R3a,RBP-1/Gpa2 or MAPK kinases (MKK1 and NPK1Nt)引起的本生烟草细胞坏死,同时也可抑制禾谷孢囊线虫自身激发子引起的坏死。另外,Ha18764可抑制植物的防卫反应如ROS的爆发、胼胝质的沉积以及防卫相关基因的表达。以上研究结果表明,Ha18764通过在寄生后期抑制植物的PTI和ETI信号途径来促进禾谷孢囊线虫的寄生。
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