根瘤菌NGR234的一種Ⅲ型效應因子NopP的功能研究.pdf

1、根瘤菌NGR234能夠與多種豆科植物通過形成固氮根瘤而建立共生關系。有些宿主植物對根瘤菌分泌的Ⅲ型效應因子產生陽性的反應(如大葉千斤拔和非洲山毛豆)，有些植物則以消極的方式回應(如菽麻和豆薯)。Ⅲ型分泌系統(tǒng)是一個復雜的蛋白轉運體系，革蘭氏陰性細菌利用該系統(tǒng)轉運效應蛋白進入真核寄主細胞。由根瘤菌分泌出來的Ⅲ型效應因子在宿主特異性結瘤方面起重要作用。結瘤胞外蛋白P(NopP)和L(NopL)是假定的由根瘤菌NGR234分泌的Ⅲ型效應因子。在

2、體外試驗中這些蛋白能被植物蛋白激酶磷酸化。然而它們在植物中的分子功能仍然不清楚。在本論文中，在大腸桿菌中表達了nopP基因。6個組氨酸標記的重組NopP蛋白通過親和層析被純化并被用來免疫兔子。制備好的抗NopP血清既能識別來自大腸桿菌的重組NopP蛋白，也能識別來自根瘤菌NGR234上清培養(yǎng)基中的經類黃酮誘導表達的天然NopP蛋白。為了研究NopP在豆科植物和根瘤菌共生過程中的作用，構建了根瘤菌NGR234中的NopP突變體并且對宿主植

3、物進行了結瘤實驗。實驗結果顯示，NopP的突變導致非洲山毛豆和菜豆(玉豆一號)的根瘤數目減少。帶有nopL和nopP基因缺失的雙突變體在非洲山毛豆上誘導產生更少的根瘤，然而在菜豆(玉豆一號)上卻觀察到更多的結瘤。除此之外，構建了一種帶有兩個突變氨基酸殘基(E139D，E141D)的突變體NGRΩnopP(DD)以鑒定對于NopP功能必須的氨基酸。初步結果表明，NopP的這兩個氨基酸的突變輕微地，然而不是顯著地減少了根瘤菌NGR234在菜