马铃薯晚疫病菌新型胞间效应分子PC2诱导植物免疫反应的初步研究开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

致病疫霉侵染马铃薯、番茄等茄科作物引发的晚疫病是全球农业生产中的毁灭性病害之一。该病原菌曾经导致19世纪中期爱尔兰及部分欧洲地区的马铃薯绝收致使上百人饿死，史称爱尔兰饥馑，对西方社会的政治和经济产生了深远的影响。

致病疫霉在侵染植物时向寄主细胞的不同部位输送大量效应蛋白干扰植物正常的生理反应是已知的疫霉菌的重要致病机理。根据效应蛋白在寄主细胞中的作用部位，可把效应蛋白分为胞内效应分子和胞间效应分子。疫霉菌胞内效应分子进入植物细胞后与植物免疫相关蛋白互作，通过不同的生化活性调节寄主的防卫反应，国内外学术界对这类蛋白分子的研究在近十年来取得了较快发展。但是，疫霉菌胞间效应分子的生化功能及植物胞间的免疫机理在国际上罕见报道，这与人类和动物病原菌胞外致病因子及胞外免疫的丰富研究成果形成了鲜明的差距。

本实验主要通过研究胞间效应分子pc2，研究疫霉菌胞间效应分子是否能够引起植物的免疫反应及引起免疫反应的信号途径。本研究不但能进一步加强对疫霉菌胞间效应分子所具有的生物学功能的理解，而且可为治理农作物晚疫病提供新线索和研究思路。

2. 研究的基本内容和问题

研究目标：（1）研究胞间效应分子pc2是否引起寄主植物的免疫反应

（2）研究pc2引起植物免疫反应的信号途径

研究内容：（1）胞间效应分子pc2引起植物的hr反应

3. 研究的方法与方案

研究方法：本实验需要熟练的掌握基因克隆、茄科植物的瞬时基因表达（沉默）技术及蛋白的提取检测技术。

技术路线：

1）利用基因克隆的方法，将pc2构建到植物表达载体中以检验功能

4. 研究创新点

选题新颖：目前国际学术界对疫霉菌效应分子生物学功能的研究主要集中在胞内效应蛋白，但是疫霉菌甚至整个卵菌病原物的胞间效应分子的生物学功能以及寄主植物胞外的免疫机理在国际上报道还较少，这与人类和动物病原菌胞外致病因子及胞外免疫的丰富研究成果形成了鲜明的差距。本实验正是针对致病疫霉胞间效应分子进行研究，具有较高的创新性。

5. 研究计划与进展

研究计划：

1）构建胞间效应分子pc2的农杆菌表达菌株，摸索pc2引起植物免疫反应的条件及植物的免疫应答。

2）探索pc2蛋白表达的条件，确保pc2在植物体内的蛋白表达。