信号肽类似序列对黄单胞菌Harpin蛋白——HpaXm转运的影响
项目介绍
AI项目解读
基本信息
- 批准号:31360029
- 项目类别:地区科学基金项目
- 资助金额:52.0万
- 负责人:
- 依托单位:
- 学科分类:C0108.病原细菌学
- 结题年份:2017
- 批准年份:2013
- 项目状态:已结题
- 起止时间:2014-01-01 至2017-12-31
- 项目参与者:郑服丛; 李响; 靳鹏飞; 王慕瑾; 宋洁;
- 关键词:
项目摘要
Harpins can function as effector proteins to induce a systemic acquired resistance(SAR) on some nonhost plants. Several studies suggest that the Harpins secretion via type III secretion system.In our previous studies,we first described a novel harpin-like protein, HpaXm, from cotton leaf blight bacteria, Xanthomonas citri subsp. malvacearum,revealed a signal peptide-like sequence in its N-terminus. This suggests that there is probably a type II secretion process involved in the transport pathway of HpaXm. In this study, We intend to use the method of genetic and reverse genetic to demonstrate whether or not the signal peptide will affect the type three secretion process of HpaXm and the HpaXm can be secreted through other pathway except type III seretion system. And then,we are going to confirm the signal peptide of HpaXm using the known II secretory protein,and analyze the T3SS-independent translocation pathway of HpaXm in vivo and vitro by constructing mutant strains of Xanthomonas,deleting the key gene of the type two secretion device and the type three secretion device respectively and observing the secretion process of HpaXm in wild strain and various mutant strains. At last,we want to research the influence of signal peptide of HpaXm on its transportation and function by using transgenic plants. These results will help us further to understand the interaction of pathogen and plant, and the mechanism of plant defense response.
Harpin是一类能诱导抗病性的蛋白类激发子。目前公认Harpin由III 型分泌系统(T3SS)转运。但在前期研究中,我们从棉花角斑病菌首次鉴定了新Harpin类蛋白-HpaXm,二级结构预测显示HpaXm N端存在信号肽序列,暗示HpaXm也可能通过II型分泌系统(T2SS)转运。因此,我们以HpaXm为例,采用遗传学与反向遗传学的方法,研究信号肽是否影响HpaXm的III型泌出方式,利用已知II型分泌蛋白确定HpaXm的信号肽序列,构建黄单胞菌突变菌株,分别敲除T3SS和T2SS泌出通道的关键基因,在离体和活体条件下研究HpaXm不同突变体与其野生型菌株泌出方式,分析黄单胞菌中不依赖T3SS的HpaXm的转运途径;并利用植物转基因途径解析信号肽序列对HpaXm在植物体内转运功能的影响,为研究植物与病原菌互作及植物防卫反应机制提供科学依据。
结项摘要
Harpin是一类能诱导抗病性的蛋白类激发子,目前公认Harpin由III 型分泌系统(T3SS)转运。但在前期研究中,我们从棉花角斑病菌首次鉴定了新Harpin类蛋白HpaXm,二级结构预测显示HpaXm N端存在信号肽序列(LP)。为探究LP对HpaXm转运影响,利用同源置换的原理构建hpaXm缺失突变体,LP缺失突变体及其回补转化株,对其生物特性进行探究表明hpaXm的缺失或是LP的缺失不会影响胞外多糖和胞外酶的活性,但会影响菌体的生长能力;hpaXm的缺失与LP的缺失使Xm激发烟草HR的能力减弱,表明HpaXm蛋白对于HR至关重要,但LP对HR影响不大;构建获得Xm△T3SS与Xm△T2SS(T2SS,II型分泌系统),与Xm相比Xm△T2SS胞外蛋白酶、纤维素酶、胞外多糖的产量无明显变化,但是淀粉酶与胞外脂酶产量均显著减少。Xm△T3SS胞外蛋白酶、纤维素酶、胞外多糖、淀粉酶的产量均无明显变化,但是胞外脂酶产量显著减少。表明xpsL基因与Xm的淀粉酶与胞外脂酶的产量/活性相关。hrcV基因与Xm的胞外脂酶的产量/活性相关。对寄主致病性与非寄主过敏反应检测结果显示,关闭T3SS导致其对寄主失去了致病能力和激发非寄主防卫反应的能力,但是关闭T2SS并没有影响Xm的该能力。综上所述T3SS的关闭影响了HpaXm的泌出,从而导致Xm△T3SS丧失了对棉花的致病性与激发烟草的过敏性反应,HpaXm是通过T3SS分泌的;构建hpaXm与hpaXm△LP转基因烟草植株,通过免疫胶体金技术对HarpinX定位,结果一方面印证了harpin蛋白转到植物中会在质膜上形成运输孔道,诱导植物对不同的病原体产生抗性;另一方面说明了LP的表达一定程度上影响了它在植物中的作用位点,缺失LP可以正常表达但无法被定位在植物细胞壁上,只能是定位在质膜内发挥作用,但HpaXm可以定位于植物细胞壁上, LP决定HpaXm在细胞壁的定位。LP对黄单胞菌致病力的影响不大,但内源表达均增强了烟草对TMV的抗病性,项目组研究同时在国际上首次成功驯化了Xm菌株,大大提高了转化效率,这些结果对harpin在植物细胞与病原菌互作机制中的作用有了更加深入的了解,为植物与病原互作机制中填补了新的内容。
项目成果
期刊论文数量(9)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(5)
专利数量(2)
转hpa1Xm基因烟草后代的分子检测及苗期生理生化指标测定
- DOI:--
- 发表时间:2017
- 期刊:分子植物育种
- 影响因子:--
- 作者:刘晓;金洋;凤霞;缪卫国
- 通讯作者:缪卫国
The signal peptide-like segment of hpaXm is required for its association to the cell wall in transgenic tobacco plants.
hpaXm 的信号肽样片段是转基因烟草植物与细胞壁结合所必需的
- DOI:10.1371/journal.pone.0170931
- 发表时间:2017
- 期刊:PloS one
- 影响因子:3.7
- 作者:Li L;Miao W;Liu W;Zhang S
- 通讯作者:Zhang S
转hpaXm烟草及其对TMV抗病性分析
- DOI:--
- 发表时间:2015
- 期刊:热带生物学报
- 影响因子:--
- 作者:李乐;缪卫国;郑服丛;刘文波;谢琳琳
- 通讯作者:谢琳琳
Indole-3-acetic acid reverses the harpin-induced hypersensitive response and alters the expression of hypersensitive-response-related genes in tobacco
Indole-3-乙酸逆转 harpin 诱导的过敏反应并改变烟草中过敏反应相关基因的表达
- DOI:10.1007/s10529-013-1436-7
- 发表时间:2014-05-01
- 期刊:BIOTECHNOLOGY LETTERS
- 影响因子:2.7
- 作者:Song, Jie;Gong, Xiao-chong;Wang, Ming-hua
- 通讯作者:Wang, Ming-hua
Characterization of harpinXoo induced hypersensitive responses in non host plant, tobacco
harpinXoo 在非寄主植物、烟草中诱导过敏反应的表征
- DOI:10.1007/s13562-016-0363-9
- 发表时间:2016
- 期刊:J. Plant Biochem. Biotechnol
- 影响因子:--
- 作者:Xie Linlin;Liu Yue;Wang Hui;Liu Wenbo;Di Rong;Miao Weiguo;Zheng Fucong
- 通讯作者:Zheng Fucong
共 9 条
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- 2
其他文献
启动子探针载体的构建及橡胶树白粉菌启动子筛选鉴定
- DOI:--
- 发表时间:2018
- 期刊:生物技术通报
- 影响因子:--
- 作者:徐良向;刘耀;廖小淼;王义;M.J.N. Rajaofera;何其光;刘文波;林春花;缪卫国
- 通讯作者:缪卫国
橡胶树白粉病菌OhPbs2的克隆及功能分析
- DOI:--
- 发表时间:2017
- 期刊:中国农业科学
- 影响因子:--
- 作者:冯霞;林春花;康迅;金洋;刘晓;何其光;刘文波;缪卫国;郑服丛
- 通讯作者:郑服丛
橡胶树炭疽菌(Colletotrichum siamense)蛋白激酶A催化亚基基因的克隆及表达
- DOI:--
- 发表时间:2018
- 期刊:基因组学与应用生物学
- 影响因子:--
- 作者:赵晓宇;王记圆;廖小淼;林春花;缪卫国;刘文波;郑服丛
- 通讯作者:郑服丛
橡胶树白粉菌( HO-73)启动子 WY172 不同长度片段 的克隆及表达活性分析
- DOI:--
- 发表时间:2019
- 期刊:生物技术通报
- 影响因子:--
- 作者:殷金瑶;王义;徐良向;朱利;王晨;刘文波;缪卫国
- 通讯作者:缪卫国
橡胶树白粉菌内源强启动子WY193的克隆及功能鉴定
- DOI:--
- 发表时间:2020
- 期刊:分子植物育种
- 影响因子:--
- 作者:朱利;王义;殷金瑶;王晨;王秋萱;刘文波;缪卫国
- 通讯作者:缪卫国
共 18 条
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缪卫国的其他基金
橡胶树白粉菌效应蛋白EqCmu和EqPdt协同干扰水杨酸介导寄主免疫的研究
- 批准号:32360640
- 批准年份:2023
- 资助金额:32 万元
- 项目类别:地区科学基金项目
橡胶树白粉病菌Y/F/WxC效应蛋白功能分析
- 批准号:31660033
- 批准年份:2016
- 资助金额:39.0 万元
- 项目类别:地区科学基金项目
生长素在harpinXoo激发的过敏性反应中的角色及其分子调控机制
- 批准号:31160359
- 批准年份:2011
- 资助金额:50.0 万元
- 项目类别:地区科学基金项目