轉(zhuǎn)錄因子AtMYB44與韌皮部蛋白ATPP2-A1介導(dǎo)擬南芥抗桃蚜的作用機(jī)制.pdf

1、HrpNEa是由革蘭氏陰性細(xì)菌Erwinia amylovora產(chǎn)生的一類harpin蛋白,它可以激發(fā)不同信號通路,誘導(dǎo)植物產(chǎn)生抗病、抗蟲、抗旱以及促生長等多種表型。HrpNEa處理擬南芥可以激活乙烯信號通路來誘導(dǎo)植物對綠桃蚜的抗性,也可以通過增強(qiáng)韌皮部防衛(wèi)反應(yīng)來抵抗刺吸式昆蟲的取食。
　　 轉(zhuǎn)錄因子在植物應(yīng)對生長發(fā)育過程中的各種生物和非生物脅迫過程中起重要作用。外施HrpNEa能激活乙烯信號通路來誘導(dǎo)植物對綠桃蚜的抗性,那么,

2、與乙烯信號相關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子有哪些參與了這一過程?轉(zhuǎn)錄因子和乙烯信號通路的關(guān)鍵調(diào)控因子EIN2(ethylene insensitive2)會有什么樣的聯(lián)系?
　　 PP2(phloem protein2)是韌皮部汁液中含量很多的一種蛋白,是一個包括AtPP2-A1到AtPP2A-15和AtPP2-B1到AtPP2-B15共30個成員的多基因家族。這些基因的生物活性及轉(zhuǎn)錄過程都知之甚少。只有AtPP2-A1被證明具有凝集素活性,可以

3、與N-乙酰葡糖胺低聚體結(jié)合。雖然產(chǎn)生了一些擬南芥AtPP2復(fù)等位基因突變的突變體,但它們的生物效應(yīng)還未被研究,特別是AtPP2缺失突變體在抗蟲防衛(wèi)反應(yīng)中的作用更是不清楚。而AtPP2-A1在擬南芥對蚜蟲取食的防衛(wèi)反應(yīng)中起的作用也不確定。
　　 本文篩選了介導(dǎo)HrpNEa誘導(dǎo)擬南芥抗綠桃蚜作用的轉(zhuǎn)錄因子和韌皮部蛋白。并初步探究了AtMYB44參與乙烯信號通路的作用機(jī)制及AtPP2-A1在韌皮部抗蟲防衛(wèi)反應(yīng)過程中的作用機(jī)制。

4、　　 1、介導(dǎo)HrpNEa誘導(dǎo)擬南芥抗綠桃蚜作用的轉(zhuǎn)錄因子的初步篩選
　　 HrpNEa處理擬南芥可以激活乙烯信號通路來誘導(dǎo)植物對綠桃蚜的抗性。為了闡明乙烯信號在誘導(dǎo)抗蟲過程中的調(diào)控機(jī)制,我們對擬南芥中由乙烯誘導(dǎo)的37個轉(zhuǎn)錄因子進(jìn)行了研究。HrpNEa處理擬南芥野生型Col-0后,與對照處理相比,有22個基因被上調(diào)表達(dá),4個被下調(diào),9個沒有變化,其中AtMYB44的上調(diào)表達(dá)程度最高。通過研究37個轉(zhuǎn)錄因子突變體中蚜蟲趨避以及繁

5、殖情況發(fā)現(xiàn),有24種突變體和野生型差不多,有4種抗性增強(qiáng),9種抗性減弱。atmyb44對蚜蟲的趨避性減弱程度最為明顯,而且減弱了HrpNEa誘導(dǎo)的抗蟲反應(yīng)。我們又分別檢測了乙烯信號通路的標(biāo)志基因PDF1.2的誘導(dǎo)表達(dá)情況,在野生型中上調(diào)表達(dá),但在atmyb44和另外的4種突變體里不受影響,這說明了乙烯信號通路已被阻斷。本研究證明了擬南芥突變體atmyb44能消除HrpNEa誘導(dǎo)的EIN2基因的表達(dá),從而說明了AtMYB44與EIN2有著

6、很緊密的聯(lián)系。
　　 2、韌皮部蛋白AtPP2-A1介導(dǎo)擬南芥的抗綠桃蚜作用
　　 當(dāng)受到刺吸式昆蟲的攻擊,植物會啟動PP2參與的韌皮部防衛(wèi)反應(yīng)機(jī)制。本研究從30個PP2的編碼基因中篩選到一個受HrpNEa誘導(dǎo)上調(diào)表達(dá)并與抗蟲相關(guān)的基因AtPP2-A1。探究了AtPP2-A1在受到HrpNEa誘導(dǎo)及過量表達(dá)后對擬南芥抗蟲作用。結(jié)果表明,HrpNEa處理可以抑制蚜蟲對Col-0的取食行為,同時會上調(diào)AtPP2-A1的表達(dá),