樟疫霉RxLR效应分子的鉴定及部分基因功能的研究开题报告

1. 研究目的与意义

樟疫霉（phytophthora cinnamomi）属于卵菌门(oomycota)、卵菌纲(oo．mycetes)、霜霉目(peronosporales)、腐霉科(pythia-ceae)、疫霉属(phytophthora)，可侵染樟属植物引起根部腐烂以及枝干溃疡等病害，会对樟属植物造成毁灭性打击。在中国，樟疫霉还可以危害雪松，造成雪松疫霉腐烂病。据报道，樟疫霉已经造成澳大利亚西南地区森林发生结构和植物种群变化，已经严重威胁到当地自然生态系统以及生物多样性。樟疫霉广泛分布于美洲、欧洲 以及东亚、南亚和大洋洲等地区，可侵染包括林木 以及农作物在内的超过 3000 多种植物，是森林病害防治的重要病原菌之一（韩长志，2012）。

除了樟疫霉，卵菌还包括多种其它病原菌，因为常规的真菌杀菌剂对卵菌往往无效，无毒基因进化较快使得抗病育种难以长时间的应用等原因，使得生产上卵菌病害较难防治。有鉴于此，了解卵菌侵染的分子机制及其同植物的互作机理能为防治该类病害奠定理论基础。随着分子生物学技术以及基因组学的发展，特别是疫霉属中樟疫霉、致病疫霉(phytophthora infestans)、大豆疫霉(phyto-phthora sojae)以及橡树疫霉(phytophthora rctmorllfn)等病原菌全基因组序列的释放，极大地促进了疫霉菌的研究（刘廷利，2010）。

卵菌与寄主植物协同进化的过程中，会分泌大量的蛋白帮助其侵染。卵菌基因组存在一类特殊的分泌蛋白，它们是从已鉴定的无毒基因的序列比对中被发现：一般为短蛋白，没有内含子，序列前端的信号肽下游，50-70 位氨基酸左右，具有保守的 rxlr-deer 元件。rxlr类（r，精氨酸；x，任何氨基酸；l，亮氨酸）效应分子在卵菌逃避植物识别以及卵菌进化过程中均起着重要作用。

2. 国内外研究现状分析

1 樟疫霉的相关研究进展

樟疫霉（phytophthora cinnamomi）又称褐疫霉、肉桂疫毒,属于卵菌纲(oo．mycetes)、霜霉日(peronosporales)、腐霉科pythia-ceae)、疫霉属(phytophthora)中的一种藻菌,可引起林木或农作物腐烂枯死。澳大利亚、美国、日本、英国、马来西亚以及我国的台湾省等热带和亚热带地区均有分布,在国外是一种常见病害。可侵染按树、山茶、樟树、栗、金鸡纳树、石楠、橡、杉、柏、松等林木,梨、桃、李、菠萝等果树及瓜、椒等农作物达9百多种,是植病中一种重要病原菌（黄世钰，1984）。随着分子生物学技术以及基因组学的发展，特别是疫霉属中致病疫霉(phytophthora infestans)、大豆疫霉(phyto-phthora sojae)以及橡树疫霉(phytophthora rctmorllfn)等病原菌全基因组序列的释放，极大地促进了疫霉菌的研究（anderson et al.2010; hardham et al.2005）。

2 植物病原卵菌效应分子的研究进展

3. 研究的基本内容与计划

2016.11.20―2016.12.30：查阅文献，做好预备实验；

2017.1.1－2017.2.20：提取樟疫霉菌丝基因组dna、rna，合成cdna；效应分子的生物信息学分析；效应分子基因克隆及重组质粒的构建；

2017.2.21－2017.4.20农杆菌gv3101感受态细胞的制备和转化方法；抑制bax诱导hr的效应分子筛选；诱导烟草细胞死亡的效应分子筛选；

4. 研究创新点

本研究选择了部分效应蛋白作为候选基因进行分析，为了探究这些基因的功能，我们以BAX诱导的HR作为一个选择性标记，通过基于PVX病毒载体在烟草细胞内表达樟疫霉的RXLR效应蛋白，筛选能够抑制BAX诱发的细胞死亡的效应蛋白。