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大豆疫霉Phytophthora sojae)隶属茸鞭生物界卵菌门疫霉属,其引起的大豆根茎腐病是威胁全世界大豆生产的毁灭性病害之一。在大豆疫霉与寄主植物长期互作过程中,病原菌向寄主细胞内分泌大量效应分子来干扰植物的抗病性,而植物则通过抗病基因识别病菌效应分子产生抗性,那么认识效应分子干扰植物抗病性的机理,明确大豆疫霉致病的方式途径以及作用在寄主植物的靶标位点,可以为有效的病害防控策略提供新的思路及方向,对设计和改造抗病性有重要意义。多数的RxLR效应分子可以自由进入植物细胞,它们在寄主细胞内的作用靶标面向植物防卫信号通路的各个组件。这些效应分子协同互作共同发挥出病原菌最大毒性,调控病原菌对寄主植物的侵染,破坏植物的防卫反应,引起病害发生。Avh238做为大豆疫霉分泌到寄主细胞内部起重要作用的效应分子之一,不但能够抑制卵菌PAMP之一的NF1触发的HR,还能抑制其下游MAPK信号通路MKK1和NPKl组成性表达引起的PCD。功能实验分析发现,它是破坏寄主防御反应、促进大豆疫霉侵染定殖的关键分子。通过对Avh238与寄主植物相互作用机理研究,可以为揭示大豆疫霉引起植物病害的方式途径提供重要依据。本文利用酵母双杂交技术,以P6497(race2)菌株的Avh238为诱饵蛋白,在大豆茎cDNA文库中进行靶标筛选,并成功获得与之互作的蛋白即苯丙氨酸组氨酸解氨酶Phenylalanine ammonia-lyase (Phytozome, Accession:Glymal0g06600)。PAL是苯丙烷类代谢途径中最重要的酶,其活性与植物抗病性有着密切的关系,沉默了PAL将导致辣椒疫霉的侵染力增强。Avh238为逃避寄主识别,在不同小种间存在丰富的序列多态性,本文利用体内体外互作实验证明了P7076(race19)菌株的Avh238P7076与PAL的互作关系,表明这种种间变异的产生并不影响其与寄主靶标的相互作用。通过构建不同的突变体,寻找到了Avh238与PAL互作的关键区域82-122位氨基酸,而缺失了PAL基因的磷酸化位点195-202位氨基酸,将破坏这种互作关系,推测Avh238的毒性功能是通过抑制PAL的磷酸化作用来破坏抗病信号通路,从而阻止植物产生防御反应。在沉默了PAL的烟草上表达Avh238,发现PAL介导的信号通路不影响P6497(race2)菌株中的Avh238触发ETI,推测PAL是效应分子Avh238在寄主中的毒性靶标。Avh238被植物识别引发细胞死亡的途径是通过MEK2和Ga的相关途径来实现的。