论文部分内容阅读
为了研究植物与真菌类病害白粉菌之间的相互作用，我们以模式植物拟南芥为材料，通过诱变，筛选出对于白粉菌Golovinomyces cichoracearum具有抗性的突变体edr5(enhanced disease resistance5)/cyp83a1-3(cytochrome P450 family83subfamily A polypeptide1)。 cyp83a1-3突变体在接种白粉菌后能够表现出对于白粉菌生长的抑制以及少量细胞死亡，但是其对于丁香假单胞杆菌Pseudomonas syringae pv.tomato(PtoDC3000的反应类似于野生型植株。通过构建双突变体进行遗传学分析，我们发现cyp83a1-3突变体对于白粉菌的抗性能够被PAD4、EDS1、NPR1和COI1基因位点的突变所抑制，但是不能够被SID2、EDS5和EIN2基因位点的突变所抑制。 CYP83A1蛋白是隶属于细胞色素P450家族的一个单加氧酶，它参与了拟南芥次生代谢产物脂肪族芥子油苷(Glucosinolate)的生物合成途径，催化从醛肟生成硫代肟基酸的反应步骤。通过融合荧光蛋白进行亚细胞定位观察得知CYP83A1蛋白定位于细胞膜质结构上。 在白粉菌侵染过程中，CYP83A1基因的表达量表现出下调的趋势，而与此同时，与植保素Camalexin相关的合成酶基因PAD3和CYP71A13的表达量则明显上调。在白粉菌侵染的第5天，我们在cyp83a1-3突变体中所检测到的植物体积累的Camalexin的含量要高于野生型，而这种物质积累以及其对于白粉菌的抗性均能够被PAD3基因的突变所抑制。能够正调控PAD3和CYP71A13基因表达的转录因子WRKY33同样能够结合CYP83A1基因的启动子区并调控其表达，并且这种调控是以转录抑制的形式发挥作用。在wrky33突变体中，在没有白粉菌侵染的情况下，CYP83A1基因的表达水平要高于野生型，同时WRKY33基因的突变能够抑制cyp83a1-3突变体中Camalexin的过量积累和对于白粉菌的抗性。 综合我们的研究结果，我们认为CYP83A1通过转录因子WRKY33调控体内Camalexin的积累量来参与植物抵御白粉菌的免疫反应。