依赖于植物抗病(R)基因和病原物无毒(Avr)基因的基因对基因抗性产生机理是分子植物病理学领域前沿研究热点。虽然几十个植物R基因和更多病原物Avr基因已被克隆,但目前对R/Avr互作下游信号传导途径的科学认识还十分有限。番茄与叶霉菌互作体系是研究R/Avr互作分子机理的模式体系。本项目分析了番茄Cf-9和Cf-4介导的过敏性坏死(HR)产生后的基因和蛋白表达谱。分离克隆了HR产生与否差异表达的ACE基因片段278个,采用蛋白质组学技术鉴定了ACE蛋白65个。分别以这些ACE基因为对象,采用病毒诱导的基因沉默(VIGS)技术筛选鉴定了番茄Cf-9和Cf-4介导HR的潜在调控基因15个。采用转基因和RNAi技术分析了其中2个基因的抗病调控功能,首次明确了谷胱甘肽转移酶(GST)和天冬酰胺合成酶对番茄Cf介导的HR和抗病性的调控功能。这些结果有力地增进了对番茄Cf下游信号传导途径以及抗叶霉病分子机理的理解,也证明了先采用基因差异表达分析技术或蛋白质组学分析技术获取差异表达基因和蛋白,再以这些差异表达基因为对象,采用VIGS方法分析其功能,从而筛选获取重要抗病调控基因的策略是行之有效的好方法。
英文主题词Cf; Signal transduction; Hypersensitive response; Tomato; Gene silencing