水稻橙叶植原体效应子SPR14致病机制研究

【作者】 王郅怡； 张喜珊； 周斯琦； 杨新； 张彤； 周国辉；

【机构】 华南农业大学植物保护学院；

【摘要】 由水稻橙叶植原体(rice orange leaf phytoplasma,ROLP)引起的水稻橙叶病是我国华南及东南亚地区的重要水稻病害。本研究在病菌全基因组序列中预测到14个分泌蛋白,通过表达各分泌蛋白的马铃薯X病毒(PVX)重组载体,筛选到一个在本氏烟(Nicotiana benthamiana)上加重PVX症状的分泌蛋白SRP14 (Secreted ROLP Protein 14),PVX-SRP14侵染的本氏烟相比PVX侵染,花叶症状提前,叶绿素含量更低,植株更矮,开花数更少,病毒含量更高,由此推测SRP14为ROLP的候选效应蛋白。SRP14蛋白全长为99个氨基酸,其中前31个氨基酸为信号肽,C端具有卷曲螺旋(coiled-coil,CC)结构域。同时,亚细胞定位实验表明该蛋白定位于细胞核和细胞质。进一步通过本氏烟瞬时表达SRP14可抑制BAX (小鼠凋亡蛋白)引起的过敏性坏死反应,也可抑制flg22诱导的PTI免疫反应。此外,SRP14对拟南芥免疫反应也具有抑制作用,转基因表达SRP14的拟南芥与野生型相比,植株株型稍小,莲座叶数减小及株高也更低,受flg22诱导产生的活性氧显著减少,相关的防御基因AtFRK1、AtPR1和AtBIK1表达水平显著降低。同时,构建了表达SRP14的转基因水稻,其与野生型水稻相比表型无明显变化,但能促进水稻条纹花叶病毒(rice stripe mosaic virus,RSMV)的侵染。综上所述,本研究鉴定了一个ROLP的效应子SRP14,并初步探究了其抑制植物免疫反应的功能,为ROLP致病机理的深入研究提供了基础。更多还原