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title: 拟南芥WRKY8 互作蛋白VQ10 调控植物防御病原菌Botrytis cinerea 的功能研究
author: 陈俊秋
Issued Date: 2017-5
Abstract: VQ 蛋白家族是植物特有的蛋白家族,模式植物拟南芥中拥有34 个成员。
近期有限的研究表明,VQ 蛋白在植物病原菌抵抗过程中具有重要作用,并与某
些WRKY 蛋白相互作用。但VQ 蛋白在植物防御病原菌过程中的生物学功能和
分子机制尚不明确,报道较少。本实验室的前期研究结果显示,WRKY8 基因响
应病原菌的刺激并参与调控植物抗病反应;前期的酵母双杂交实验证实VQ10 蛋
白与WRKY8 蛋白相互作用。这些证据表明VQ10 很有可能也参与对病原菌抗性
的调控,因此在本论文中我们主要报道VQ10 在植物抵抗病原体感染过程中的作
用。
本研究发现,拟南芥VQ10 蛋白与WRKY8 转录因子在细胞核内相互作用,
形成转录复合物;酵母双杂交实验表明,WRKY8 的中间区段和VQ10 的VQ 域
对它们之间的相互作用非常重要;进一步研究发现,VQ10 与WRKY8 的相互作
用能够增强WRKY8 的DNA 结合活性。亚细胞定位实验分析发现,VQ10 蛋白
特异性地定位于细胞核中,表达模式分析表明VQ10 基因主要在荚果中表达。在
病原菌诱导条件下的基因表达分析结果显示VQ10 基因的表达受Botrytis cinerea的强烈诱导,几乎不受Pseudomonas syringae pv. Tomato 的诱导表达;在激素诱
导条件下的基因表达分析结果显示VQ10 基因的表达受到水杨酸(Salicylic Acid,
SA)的强烈诱导,受到茉莉酸(Jasmonate Acid,JA)及乙烯(Ethylene,ET)的抑制。
进一步的表型分析结果显示,拟南芥VQ10 基因突变后植物对B. Cinerea 的抗性
减弱,表现为B. cinerea 入侵后叶坏死面积较大,抗性基因PDF1.2 表达量明显
降低,叶片中积累的病原菌较多。而超表达VQ10 基因后的植株表型相反,对B.
Cinerea 的抗性增强,表现为B. cinerea 入侵后叶坏死面积较小,抗性基因PLANT
DEFENSIN1.2(PDF1.2)表达量明显提高,叶片中积累的病原菌较少。为了确
定VQ10 基因所处的抗病信号通路,我们检测了B. Cinerea 处理后VQ10 基因在
各种抗病相关突变体背景下的表达,结果表明VQ10 基因在SA 信号突变体(npr1)
及合成突变体(sid2)背景下显著下调,说明VQ10 基因部分参与了SA 介导的
抗病信号途径。综上所述,本研究证实拟南芥VQ10 正调控植物抗B. Cinerea 的反应;并在
蛋白水平上与WRKY8 相互作用,增强WRKY8 的转录活性。
Degree Level: 博士
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陈俊秋. 拟南芥wrky8 互作蛋白vq10 调控植物防御病原菌botrytis Cinerea 的功能研究[D]. 北京. 中国科学院大学. 2017.
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