花生过氧化氢酶对PStV侵染复制的调控作用研究

Peanut stripe virus (PStV) belongs to the Potyvirus, it is the most serious virus on peanut and widely spread in Northern China. There is little reseach on peanut factors involved in the pathogenic process. We first cloned the full-length of Catalase (CAT), Yeast two-hybrid system (Y2H) showed that there were interactions between CAT and PStV HC-Pro. Based on these studies, we proposed to use peanut and PStV as study material, focus on the relevance between biological stress resistance factor CAT and PStV HC-Pro, investigate CAT genes expression during different growing stages and after the PStV infection. Further analysis the interaction between CAT and PStV HC-pro by Y2H and bimolecular fluorescence complementation (BiFC). Silenced the CAT genes by VIGS and over-expressed CAT to study the relationship between peanut resistance of PStV and the regulatory role of CAT. This study has a significance to reveal pathogenic mechanism of PStV and resistance mechanism peanut, provide theoretical basic for peanut molecular breeding.

花生条纹病毒(Peanut stripe virus，PStV)属于Potyvirus，是我国花生上危害最严重的一种病毒，广泛流行于北方花生产区，寄主何种成分参与了PStV的致病过程却研究甚少。申请者首次获得了花生过氧化氢酶(Catalase, CAT)基因全长，通过酵母双杂交技术初步确定了CAT与PStV HC-Pro存在互作。基于上述结果，本研究以花生和PStV为主要研究材料，利用PStV病毒中HC-Pro蛋白及与植物抵御生物胁迫相关的过氧化氢酶基因家族互作的关联性作为研究切入点，明确抗感品种在不同生长时期以及PStV侵染后CAT表达量的变化，通过双分子荧光互补和酵母双杂交技术深入解析CAT和PStV HC-Pro在PStV致病过程中的关联性，并利用RNAi技术和过量表达技术详细验证CAT在PStV致病过程中的具体功能。本研究对深入揭示PStV致病机理和寄主抗性机制具有重要理论意义。

花生条纹病毒（Peanut stripe virus，PStV）属于Potyvirus，广泛流行于北方花生产区，在病毒类病害中，其对我国花生产业的影响最为严重，为花生生产的重要防控对象。为明确寄主何种成分参与了PStV的致病过程，团队首次获得了PStV中国分离物全长和花生过氧化氢酶家族（Catalase，CAT）各基因全长，分别构建其绿色荧光蛋白融合表达载体，结果显示：HC-Pro，CAT1，CAT2和CAT3均主要定位在细胞质。酵母双杂交技术（Y2H）双分子荧光互补（BiFC）技术检测结果显示花生CAT家族3个蛋白和PStV HC-pro均存在互作，且主要在细胞质互作。在抗病品种“花育33”和感病品种“花育20”两个花生品种成株期的根、茎、叶、花、果不同组织中，CAT基因均有表达。三个基因在抗病和感病品种各组织中的表达模式基本一致，表达水平由高到低分别是：叶、花、茎、根、果。感病品种“花育20”CAT各基因在花生各组织中的表达量要普遍高于抗病品种“花育33”。接种PStV病毒后，CAT家族各基因的表达量呈现明显上升趋势，胞内的ROS含量较对照也有明显升高。沉默CAT1和CAT2能显著抑制PStV对寄主的侵染，过表达CAT1和CAT2促进PStV对寄主的侵染，沉默或者过表达CAT3对PStV的侵染和复制没有显著影响。表明CAT1、CAT2和CAT3均参与了PStV侵染复制过程中的调控，其中CAT1和CAT2可能起到了关键性的作用。本研究对深入揭示PStV致病机理和寄主抗性机制具有重要理论意义。

内容获取失败，请点击重试