水稻潜根线虫效应子基因Ho501的鉴定及功能解析

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    31860494
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
  • 资助金额:
    40.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    C1401.植物病理学
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2018
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2019-01-01 至2022-12-31

项目摘要

Rice root nematode (RRN, Hirschmanniella spp.) is the most important pathogen, which poses a serious threat to rice production in Jiangxi province. However, to date, little is known about the pathogenic factors and molecular pathogenic mechanisms of RRN. Based on our preliminary results, a differential expression candidate effector named HO501 was obtained through comparative the transcriptome analysis of H. mucronata in different developmental stage before and after infection. Ho501, first isolated from H. mucronata, is a novel plant-parasitic nematodes effector gene and its encoded protein had a N-signal peptide for secretion. The Agrobacterium-mediated transient expression analysis demonstated the effector protein HO501 could suppress the hypersensitive response. It is the first case to show that the effector protein HO501 play a crucial roles for RRN virulence via inhibition of ETI response during nematode parasitism. Gene knock-out of Ho501 via In vitro RNA interference (RNAi) caused reduced parasitism, indicating its contribution to the parasitic ability in H. mucronata. In this study, we try to investigate the Ho501 gene tissue distribution patterns via in-situ hybridization and the protein subcellular location, explore the biological function of the Ho501 gene by using in planta RNA interference and over expression experiments. Then the interactors in the host of HO501 will be identified through CO-IP. Furthermore, the molecular regulatory network and pathogenic mechanisms of the gene Ho501 will be analyzed via over expression and knock-out of the interactors gene. This study will provide the foundation and theoretical basis for developing novel plant parasite control targets.
潜根线虫对江西省双季稻生产造成严重威胁,目前对其致病因子及致病机理还不清楚。Ho501是本研究前期通过比较转录组获得的一个潜根线虫侵染水稻后上调表达基因,其编码蛋白具有信号肽且不含跨膜结构域,是一个功能未知的植物寄生线虫新效应子基因。农杆菌浸润法介导的基因瞬时表达证明该基因能抑制寄主的免疫反应ETI,离体RNAi沉默该基因后线虫寄生能力显著下降。在此基础上,本研究拟通过原位杂交验证该基因在线虫体内的组织表达定位,通过亚细胞及免疫荧光定位分析其在线虫侵染寄主过程中的靶向定位,从细胞水平洞察该基因作用于寄主的具体生理过程;通过植物介导的RNAi和过表达验证该基因对线虫寄生的影响;利用免疫共沉淀技术筛选与该基因互作的寄主靶标蛋白;通过基因敲除和过表达其互作蛋白基因,分析该基因致病途径和调控网络,阐明由效应子HO501介导的潜根线虫致病机理,为开发新的水稻线虫病防治策略提供理论依据。

结项摘要

潜根线虫对江西省双季稻生产造成严重威胁,对其致病因子及致病机理还不清楚。Ho501是本研究前期通过比较转录组获得的一个潜根线虫侵染水稻后上调表达基因,其编码蛋白具有信号肽且不含跨膜结构域,是一个功能未知的植物寄生线虫新效应子基因。农杆菌浸润法介导的基因瞬时表达证明该基因能抑制寄主的免疫反应ETI,离体RNAi沉默该基因后线虫寄生能力显著下降。在此基础上,本研究通过原位杂交验证该基因在线虫食道腺内表达定位,通过35s增强启动子构建植物过表达载体,将Hm501基因与GFP标签融合表达于烟草表达系统。结果发现Hm501定位于内质网,; in planta RNAi发现RNAi转基因水稻能够有效沉默Hm501基因表达,降低水稻尖细潜根线虫侵染能力。利用免疫共沉淀技术筛选与该基因互作的寄主靶标蛋白;通过RNAi和过表达其互作蛋白基因,表明该基因调控硫氧化还原网络途径,阐明由效应子HO501介导的潜根线虫致病机理,为开发新的水稻线虫病防治策略提供理论依据。

项目成果

期刊论文数量(3)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
水稻抗潜根线虫基因OsRAI1的克隆及功能分析
  • DOI:
    10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2021-0362
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    生物技术通报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    山草梅;叶蕾;张连虎;况卫刚;孙晓棠;马建;崔汝强
  • 通讯作者:
    崔汝强
水稻烯酰辅酶A 水合酶的功能预测分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    热带作物学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    单崇蕾;崔汝强
  • 通讯作者:
    崔汝强

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其他文献

线虫乙酰胆碱酯酶基因研究进展
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    --
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    --
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    --
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  • 作者:
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  • 通讯作者:
    崔汝强
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  • 通讯作者:
    崔汝强

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崔汝强的其他基金

OsWD40-193调控水稻抗潜根线虫免疫机制研究
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相似国自然基金

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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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