【摘 要】
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当病原菌侵染植物时,植物首先识别病原菌的一些保守结构,即微生物相关分子模式(Microbe-Associate Molecular Patterns,MAMPs)。脂多糖(Lipopolysaccharide,LPS),又称内毒素,
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当病原菌侵染植物时,植物首先识别病原菌的一些保守结构,即微生物相关分子模式(Microbe-Associate Molecular Patterns,MAMPs)。脂多糖(Lipopolysaccharide,LPS),又称内毒素,是革兰氏阴性菌细胞外膜的主要组分,它作为一种典型的MAMPs,在动物中可以引发先天性免疫反应,严重时可以导致脓毒症和内毒素性休克,是死亡率极高的诱因。在植物中,LPS也被认为是一种重要的MAMPs,最近的研究发现,拟南芥质膜上的受体激酶LORE(Lipooligosaccharide-Specific Reduced Elicitation)识别LPS后,可以诱发典型的先天性免疫反应。但除此之外,植物对LPS的生物学反应、信号转导途径以及识别机制都还不是很清楚。本研究中,我们发现LPS可以引发拟南芥产生双相的活性氧(Reactive Oxygen Species,ROS)迸发。第一次是类似于细菌鞭毛蛋白(flg22)所引起的短暂的、迅速的ROS迸发,而第二次缓慢的、持久的迸发是LPS特有的。显微镜观察显示,第二次ROS迸发与叶绿体密切相关。此外,LPS引发的叶绿体ROS迸发仅部分依赖于LORE受体,这一现象表明,植物识别LPS的受体除了LORE之外,在模式植物拟南芥中还存在其他识别LPS的受体。为了鉴定植物识别LPS的受体和其他下游信号组分,我们通过遗传学筛选鉴定了对LPS引起后期ROS迸发不敏感突变体,命名为delt(Defective in LPS-triggered late-ROS)。目前我们已经筛选了15,000个甲基磺酸乙酯(Ethyl Methyl Sulfone,EMS)诱变的拟南芥植株,获得了200个LPS不敏感突变体,并挑选出了10个突变体进行深入研究,即delt1-delt10,突变体delt3是其中之一。回交的遗传学分析表明delt3为单基因隐性突变,结合图位克隆和全基因组测序,我们鉴定到DELT3基因定位在第Ⅰ条染色体973257bp～5612989bp区间。下一步的研究将进一步对DELT3基因进行精细定位并解释DELT3作为LPS诱导拟南芥后期ROS迸发的信号转导组分如何行使功能。此研究对于农业上培育广谱的可持续抗病品种具有重要的指导意义。
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