拟南芥抗病性增强突变体aggie4的基因图位克隆与功能鉴定

【摘要】：植物细胞表面的模式识别受体能感知细菌鞭毛蛋白、真菌几丁质等微生物相关分子模式(Microbe-associated Molecular Patterns,MAMPs),进而激发植物蛋白激酶磷酸化、活性氧爆发等一系列防卫反应,以抵抗病原微生物的侵染与繁殖。通过对前期建立的pFRK1::luckferase转基因拟南芥EMS突变体库的遗传筛选,我们获得了细菌鞭毛蛋白短肽flg22处理后pFRK1::LUC活性显著升高的突变体aggie4。植物免疫反应分析发现,flg22触发的丝裂原活化蛋白激酶MAPKs磷酸化与活性氧爆发均显著增强。抗病性分析表明,aggie4对丁香假单胞细菌的抗性明显提高。图位克隆和基因测序发现,引起pFRK1::LUC活性升高的突变基因编码一种磷酸酶,并且基因互补实验证实目的基因能够互补flg22触发的aggie4高pFRK1::LUC活性表型。目前,植物抗病信号传导中MAPKs的磷酸化激活机制研究较为清楚,而对MAPKs激活后的去磷酸化机理认识较少。因此,解析Aggie4负调控MAPKs磷酸化的分子机制,对深入认识植物先天免疫信号调控网络和提高植物抗病性具有重要意义。

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