根瘤菌NGR234的一種Ⅲ型效應(yīng)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(guān)系。有些宿主植物對根瘤菌分泌的Ⅲ型效應(yīng)因子產(chǎn)生陽性的反應(yīng)(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(yīng)(如菽麻和豆薯)。Ⅲ型分泌系統(tǒng)是一個復(fù)雜的蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)體系，革蘭氏陰性細(xì)菌利用該系統(tǒng)轉(zhuǎn)運(yùn)效應(yīng)蛋白進(jìn)入真核寄主細(xì)胞。由根瘤菌分泌出來的Ⅲ型效應(yīng)因子在宿主特異性結(jié)瘤方面起重要作用。結(jié)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(yīng)因子。在

2、體外試驗(yàn)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(dá)了nopP基因。6個組氨酸標(biāo)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(jīng)類黃酮誘導(dǎo)表達(dá)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(gòu)建了根瘤菌NGR234中的NopP突變體并且對宿主植

3、物進(jìn)行了結(jié)瘤實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，NopP的突變導(dǎo)致非洲山毛豆和菜豆(玉豆一號)的根瘤數(shù)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(dǎo)產(chǎn)生更少的根瘤，然而在菜豆(玉豆一號)上卻觀察到更多的結(jié)瘤。除此之外，構(gòu)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(jié)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