大豆疫霉一种新型激发子的功能解析与机制探讨

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基本信息

  • 批准号：
    30971889
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    34.0万
  • 负责人：
    窦道龙
  • 依托单位：
    南京农业大学
  • 学科分类：
    C1401.植物病理学
  • 结题年份：
    2012
  • 批准年份：
    2009
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2010-01-01 至2012-12-31

项目摘要

病原菌在侵染寄主植物时会产生效应因子，他们有时具有双重功能：促进病原菌侵染的同时也能激发植物免疫反应；我们通常把具有激发活性的效应因子称为激发子或无毒蛋白。大豆疫霉引起的根腐病是世界范围内大豆生产中一种毁灭性病害，我们利用功能基因组学技术从中鉴定出了一大类，共11个，具有免疫诱导活性的新型激发子。本研究拟首先筛选1～2具有代表性的激发子；然后利用大豆疫霉基因过量表达和沉默技术，研究筛选的激发子对病原菌致病性与致病范围的影响；接着，结合烟草基因顺式表达和拟南芥基因转化实验，揭示激发子对植物免疫反应的影响与分子机制；最后将利用酵母双杂交来鉴定激发子在模式生物拟南芥中的结合蛋白，分析其在植物抗病信号转导中的功能。本研究将明确这些新型激发子在疫霉和寄主中的生理生化功能及其可能的分子机制，这对解释疫霉与寄主互作的分子基础及疫病成灾的机制具有重要的理论和实践意义。

结项摘要

我们利用大豆疫霉为模式材料，以病原菌分泌的效应因子为切入点，围绕其功能与分子机制等方面开展研究，旨在阐述相关病原菌的致病成灾规律，克隆具有应用于抗病基因工程潜力的激发子基因。经过三年的实施，主要形成了以下几个方面的成果：.1）在激发子筛选方面，我们从大豆疫霉CRN类效应因子入手，筛选到了2个具有植物免疫激发活性的效应因子CRN63和CRN115，它们在调控植物细胞死亡方面具有相反的活性。并且证明这两个效应因子对于病原菌的致病性具有重要作用，疫霉菌编码上千个效应因子，我们的结果首次证明了在众多的效应因子中有关键的致病因子;.2）在效应因子进化方面，我们系统分析了大豆疫霉编码的202个CRN类效应因子的进化规律，发现基因组重组和复制是该组基因在其数量扩张的主要机制，重要的是我们还发现新出现的效应因子表现出了不同的功能，初步揭示了效应因子进化与病原菌寄主专一性的关系；.3）在效应因子转运方面，我们研究表明病原菌在侵染的过程中会分泌大量的三磷酰肌醇，通过与效应因子的结合促进其转运，因此该分子是一类重要的致病因子，通过植物转基因方法饱和该分子能显著提高植物的抗病性，说明我们初步获得了一种抗病基因工程策略。.4）另外，我们还克隆了一个大豆疫霉无毒基因Avr1k，初步明确了大豆主效抗病基因Rps1k是通过识别两个无毒基因来介导抗性的机制。.本项目已经发表SCI论文3篇，其中包括Plant Physiology（影响因子为6.6）和Cell Host&Microbe(综述，影响因子为13.5)杂志上发表；另外有两篇文章分别在MPMI和Plant Journal上在审，还有一篇文章在整理发表中。

项目成果

期刊论文数量（3）
专著数量（1）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
大豆疫霉效应因子PsCRN115诱导烟草抗性的机制分析
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    南京农业大学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    刘廷利;茹艳艳;刘莉;刘沛菡;窦道龙
  • 通讯作者：
    窦道龙
Phytopathogen effectors subverting host immunity: different foes, similar battleground
植物病原体效应子颠覆宿主免疫力：不同的敌人，相似的战场
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Cell Host & Microbe
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Dou; Daolong;Zhou; Jian-Min
  • 通讯作者：
    Jian-Min
Two host cytoplasmic effectors are required for pathogenesis of Phytophthora sojae by suppression of host defenses
通过抑制宿主防御，大豆疫霉的发病机制需要两个宿主细胞质效应子
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Plant Physiology
  • 影响因子：
    7.4
  • 作者：
    Liu; Tingli;Shan; Weixing;Wang; Yuanchao;Dou; Daolong;Ye; Wenwu;Ru; Yanyan;Yang; Xinyu;Gu; Biao;Tao; Kai;Lu; Shan;Dong; Suomeng;Zheng; Xiaobo
  • 通讯作者：
    Xiaobo

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其他文献

大豆疫霉细胞凋亡相关基因的鉴定与表达分析
  • DOI：
    10.13802/j.cnki.zwbhxb.2018.2017017
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
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  • 通讯作者：
    李洪连
在本氏烟中瞬时表达效应因子PsCRN127基因提高其对寄生疫霉的抗性
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    南京农业大学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    刘廷利;茹艳艳;李文号;窦道龙
  • 通讯作者：
    窦道龙
大豆疫霉根腐病相关miRNA的鉴定
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    大豆科学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    闫强;武晓玲;窦道龙;邢邯
  • 通讯作者：
    邢邯
芥菜生物熏蒸对烟草疫霉菌的抑制作用
  • DOI：
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  • 发表时间：
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  • 影响因子：
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  • 作者：
    孙迪;贺依琳;沈丹宇;窦道龙;田月娥
  • 通讯作者：
    田月娥
转棉花Gbve1基因拟南芥抗黄萎菌的细胞学机制分析
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    南京农业大学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    刘廷利;刘莉;张保龙;窦道龙
  • 通讯作者：
    窦道龙

其他文献

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窦道龙的其他基金

大豆疫霉类受体激酶介导的寄主甾醇利用途径与机制研究
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相似海外基金

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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