蛋白激发子MoHrip2促进拟南芥生长作用机制研究

来源 :中国农业科学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zfx523
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一些激发子具有增强植物抗病性和促进植物生长的双重功能,在农业安全生产中发挥了重要作用。目前,对于激发子激活植物防御反应的分子机制已有大量研究报道,为其科学应用提供了重要理论指导,然而,蛋白激发子促进植物生长作用的分子机制还十分不清楚,亟需深入研究。MoHrip2是我们实验室从水稻稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)的发酵液中分离纯化的一种新型蛋白激发子,具有诱导植物免疫、提高植物系统抗性的作用。为了深入研究激发子MoHrip2的生物学功能及其作用机制,我们将MoHrip2克隆到双元载体pCAMBI1302中,构建并获得转基因载体,再将其通过农杆菌GV3101转化后,浸泡法转化野生型拟南芥植株,筛选获得单插入位点的纯合体MoHrip2超表达的转基因拟南芥植株。分析3个转基因株系和野生型拟南芥植株的生长表型差异,发现MoHrip2能明显缩短拟南芥种子的发芽时间、提高发芽率,增加株苗的叶片鲜重,使植株提早抽薹和增高株高的作用,这说明MoHrip2具有促进植物生长的功能。为了揭示MoHrip2促进植物生长作用机制,我们采用iTRAQ技术对MoHrip2转基因拟南芥和野生型进行蛋白质组学分析。分析结果显示,MoHrip2超表达转基因株系中有11个差异蛋白表达显著上调,有28个差异蛋白表达显著下调。对差异蛋白的Go分析和KEGG分析,发现差异蛋白主要涉及碳代谢、氨基酸的生物合成、淀粉和糖代谢、光合作用的天线蛋白、氧化磷酸化和糖合成等通路,尤其是其中影响光合作用光反应过程通路,可能是MoHrip2促进植物生长作用机制中起重要作用的调控途径之一。该研究工作为阐明蛋白激发子MoHrip2促进植物生长作用的分子机理提供了科学依据,丰富了蛋白激发子调控植物生长发育和抗病双重功能的分子机制和理论基础。
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