卵菌是一类在形态上类似于真菌,但在进化上与藻类同界的、具有独特分类地位的多分枝真核生物。植物病原卵菌经常引起毁灭性的农作物病害,造成巨大的经济损失。由致病疫霉菌（Phytophthorainfestans）、大豆疫霉菌（Phytophthorasojae）和辣椒疫霉菌（Phytophthoracapsici）引起的作物疫病严重威胁我国马铃薯、大豆和辣椒等作物的可持续生产。疫霉菌编码大量序列高度分化的RXLR效应蛋白,在病菌致病过程中起关键作用。RXLR效应蛋白可进入寄主植物细胞内,通过修饰或干扰寄主的靶标分子而影响其正常的生理生化功能,从而促进病菌侵染定殖。因此,鉴定疫霉菌效应蛋白的植物靶标并解析其作用机制是揭示疫霉菌与寄主互作机理的关键。Avr3a在疫霉菌中较为保守,在致病疫霉菌、辣椒疫霉菌和大豆疫霉菌中均存在同源基因,构成Avr3a类效应蛋白（又称Avr3a家族效应蛋白）,其中大豆疫霉菌Avr1b和致病疫霉菌Avr3a是疫霉菌中研究最为深入的两个效应蛋白。我们以Avr3a效应蛋白为诱饵,鉴定到一个与该类效应蛋白保守互作的植物肉桂醇脱氢酶AtCAD7。本研究围绕Avr3a效应蛋白的靶标鉴定及其保守靶标CAD7的功能分析展开,取得以下结果:（1）通过酵母双杂交（Y2H）、双分子荧光互补（BiFC）和免疫共沉淀（Co-IP）技术,在拟南芥-辣椒疫霉菌、本氏烟-辣椒疫霉菌、本氏烟-致病疫霉菌3个植物病原互作体系中,确认了AtCAD7和它在本氏烟中的直系同源蛋白NbCAD7均能够与疫霉菌Avr3a家族的多个效应蛋白保守地互作。（2）多种植物全基因组的CAD进化分析表明,CAD7亚家族在植物基因组中高度保守并且迅速扩张。实时荧光定量PCR分析显示辣椒疫霉菌侵染过程中拟南芥CAD家族基因均差异表达。半定量PCR和启动子融合GUS报告基因实验进一步确认了AtCAD7亚家族受到寄生疫霉菌和辣椒疫霉菌侵染的诱导。这些结果一致表明AtCAD家族基因参与植物对疫霉菌的防卫反应,并支持CAD7亚家族被疫霉菌Avr3a效应蛋白所靶向。（3）利用RNA干扰（RNAi）技术制备AtCAD7沉默的拟南芥植株Ri7,Ri7的寄生疫霉接菌实验显示AtCAD7的沉默抑制了疫霉菌的侵染;利用病毒介导的基因沉默（VIGS）制备NbCAD7沉默的本氏烟植株tNb7,tNb7的寄生疫霉、辣椒疫霉和致病疫霉的接菌实验均显示NbCAD7的沉默抑制了疫霉菌的侵染。与之相符,在拟南芥上过表达AtCAD7可增强寄主植物对寄生疫霉菌和辣椒疫霉菌的感病性。这些结果一致表明CAD7是植物对疫霉菌防卫反应的负调控子。（4）在tNb7植株中进行INF1和Bax引发的植物细胞坏死测试,结果表明沉默NbCAD7特异地促进了INF1引发的植物细胞坏死;本氏烟中瞬时表达NbCAD7时,INF1引发的细胞坏死受到抑制。因此,NbCAD7能够抑制INF1引发的细胞坏死。（5）在tNb7植株中进行R3a-Avr3a、Rb-Avrblb1、R1-Avr1、Rx-CP抗性基因和无毒基因识别引发的细胞坏死测试,结果显示沉默NbCAD7特异地抑制了由R3a-Avr3a引发的植物免疫反应。此外,Y2H和BiFC实验显示CAD7与R3a存在弱的相互作用。因此,CAD7参与了R3a对Avr3a的识别。（6）通过BiFC技术检测AtCAD7结构域突变体和酶活性关键位点突变体与疫霉菌Avr3a效应蛋白的互作情况,结果表明AtCAD7的3个保守结构域（Zn1结合结构域、Zn2结合结构域和NADPH结合结构域）对其互作是必需的;而AtCAD7酶活性关键位点的突变并不影响其互作。（7）将NbCAD7分别与疫霉菌Avr3a家族不同的效应蛋白在本氏烟中共表达并制备蛋白样品,相应蛋白的Western blot检测结果显示Avr3a家族效应蛋白可不同程度地增强NbCAD7的蛋白累积量。综上所述,疫霉菌Avr3a效应蛋白可保守地靶向植物肉桂醇脱氢酶CAD7。该靶标分子是植物对疫霉菌防卫反应的负调控子,其既可以抑制INF1引发的植物细胞坏死,又参与了R3a与Avr3a的识别。疫霉菌在侵染植物过程中,一方面诱导CAD7在转录水平上调,另一方面通过Avr3a效应蛋白增强CAD7的蛋白累积,从而促进侵染。