水稻白葉枯病菌HpalXoo及其截短多肽的結(jié)構(gòu)與功能研究.pdf

1、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文水稻白葉枯病菌HpalXoo及其截智多肽的結(jié)構(gòu)與功能研究姓名：紀(jì)兆林申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：植物病理學(xué)指導(dǎo)教師：王金生201007博士論文：水稻白葉枯病菌Hpalx。及其截短多肽的結(jié)構(gòu)與功能研究要以二聚體形式存在，少量是單體形式而ABl0、CDl0和EFl0三個(gè)多肽的聚合度比較高，都在68聚體以上AB、CD和EF多肽都具有一定的誘導(dǎo)煙草在處理葉片(LAR)和未處理葉片(SAR)抗TMV的特性，而ABl0、CDIO

2、和EFl0多肽誘導(dǎo)煙草植株抗TMV的能力要弱一些，其中EFl0的誘抗能力相對(duì)要強(qiáng)一些。生物信息學(xué)分析發(fā)現(xiàn)Hpalxoo有兩個(gè)區(qū)域具有形成卷曲螺旋(coiledcoil，CC)的潛能，一個(gè)區(qū)域是在Hpalxoo的N端，形成CC的可能性高；另一個(gè)是在C端，形成CC的可能性非常低在Hpalxoo的兩個(gè)CC區(qū)域，我們?cè)O(shè)計(jì)并合成了幾個(gè)含有14121個(gè)氨基酸殘基的多肽及其突變多肽，并用生物物理化學(xué)的方法測(cè)定和分析了這些CC區(qū)域的結(jié)構(gòu)和功能我們發(fā)現(xiàn)H

3、palx∞的C端和N端一樣具有誘發(fā)煙草產(chǎn)生HR的能力與野生型多肽相比，干擾HpalXooN端CC形成的突變多肽和有助于C端CC形成的突變多肽都喪失了激發(fā)煙草產(chǎn)生HR的能力，以及它們的聚體形式都發(fā)生了改變；這說(shuō)明在Hpalxoo的N端，CC區(qū)域是激發(fā)煙草產(chǎn)生HR功能必需的，而在Hpalxoo的c端情況則相反，即CC不是HR所必需的實(shí)驗(yàn)結(jié)果也表明，位于N端CC區(qū)域的14aa多肽片段(LDQLLCQLISALLQ)是激發(fā)煙草產(chǎn)生HR的最小和獨(dú)

4、立的功能單元。同時(shí)，我們也對(duì)Hpalx00N端CC區(qū)域的3個(gè)heptad(7個(gè)氨基酸重復(fù)單元)進(jìn)行了分析，并推測(cè)這3個(gè)heptad在Hpalx∞N端賦予激發(fā)煙草HR功能方面具有各自不同的職責(zé)特定的多肽的聚體結(jié)構(gòu)是激發(fā)煙草產(chǎn)生HR功能所必須的這些化學(xué)合成的多肽都具有一定的誘導(dǎo)煙草產(chǎn)生局部或系統(tǒng)抗病性的能力為了探明黃單胞茵(Xanthomona心species)Hpal同源物N端甜螺旋區(qū)域中的CC是否在激發(fā)煙草產(chǎn)生HR中的具有普遍的重要作用

5、，我們又合成了水稻細(xì)菌性條斑病菌(x0pvoryzicola)、大豆斑疹病菌(Zaxonopodispvglycines)、甘藍(lán)黑腐病菌(Xcampestrispvcampestris)和辣椒斑點(diǎn)病菌(Xcampestrispvvesicatoria)Hpal同源蛋白N端對(duì)應(yīng)區(qū)域的21aa多肽(3個(gè)heptad)，發(fā)現(xiàn)CC形成可能性高及具有a螺旋結(jié)構(gòu)的多肽賦予了其對(duì)應(yīng)Hpal同源物(Harpins)在煙草上的HR功能同時(shí)通過(guò)變溫圓二色光

6、譜發(fā)現(xiàn)HpaGx矩N21和HpalxooN21多肽存在兩相結(jié)構(gòu)過(guò)程本實(shí)驗(yàn)室已成功將hpaIXoo基因及其截短片段AB，CD轉(zhuǎn)入煙草，獲得轉(zhuǎn)基因煙草植株。收獲實(shí)驗(yàn)室已有的轉(zhuǎn)基因煙草Tl代種子，并進(jìn)行種子繼代組織培養(yǎng)，相繼獲得T2代和T3代轉(zhuǎn)基因煙草植株通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)入基因的PCR及測(cè)序驗(yàn)證，證實(shí)了目的基因和片段轉(zhuǎn)入了煙草植株，同時(shí)也在轉(zhuǎn)錄水平驗(yàn)證了目的基因和片段的轉(zhuǎn)錄表達(dá)。提取的轉(zhuǎn)基因可溶性蛋白注射親本煙草也能相應(yīng)地引起HR轉(zhuǎn)基因煙草葉片無(wú)肉眼