利用提升植物免疫系統之植物蛋白增加植物對細菌病害之抗病性

in International Symposium (Abstract oral presentation), 國際研討會(摘要口頭發表)
標題利用提升植物免疫系統之植物蛋白增加植物對細菌病害之抗病性
出版類型國際研討會(摘要口頭發表)
出版年度2013
AuthorsYu-Han Su, 蘇鈺涵, & Yi-Hsien Lin 林宜賢
會議名稱2013年海?兩岸植物病理學青年科學家論壇
出版日期Sep 2 2013 12:0
會議地點北京
其他編號0000
中文摘要

保護作物免受細菌性病原菌的侵害為農業上的重要課題。在作物中,植物免疫系統係為利用植物對病原菌之辨識,所啟動的防禦反應。此防禦反應可分為兩部份,一部分為植物細胞表面受器辨識到病原菌的小分子所啟動的PAMPs triggered immunity (PTI);另一部分則為病原菌avr基因與植物R基因產物相互辨識所啟動的effector-triggered immunity (ETI)。一般來說,ETI的發生造成過敏性反應,使植物抗病之效果。因此,若能在病原菌感染初期,強化植物防禦反應的訊號,使過敏性反應發生,即可使植物抗病。在此思考模式下,由甜椒所分離的植物類硫鐵蛋白(plant ferredoxin-like protein, PFLP)恰可強化植物過敏性反應的發生,並已證明可使轉殖植物抵抗多種細菌性病害的發生。由於PFLP可能為葉綠體中參與光合作用所需,如何強化植物抵抗細菌性病害的能力,值得進一步之研究。首先,針對PFLP在細胞內參與提升抗病的位置進行分析,使轉殖阿拉伯芥植株所表現的PFLP帶有不同的訊號胜?,將PFLP帶至不同之細胞部位。結果顯示,若使PFLP到達細胞間隙與細胞質中,均可大幅提升阿拉伯芥對青枯病菌(Ralstonia solanacearum)與對軟腐細菌(Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum)的抗病性,亦同時提升由Pseudomonas syringae所分離之誘導物(HrpZ)誘導過敏性發生的能力,在此期間中NADPH氧化酵素的AtrbohD基因之mRNA表現量也顯著增加,說明PFLP可能作用於NADPH氧化酵素的防禦路徑上,與前述之PTI具有較高之相關性。為進一步了解PFLP與PTI系統之相關性,利用軟腐細菌之鞭毛蛋白為模式,選殖並表現出軟腐細菌菌株的鞭毛蛋白fliC基因。隨後在植物注射接種的結果顯示,FliC在PFLP重組蛋白存在下或胞外表現PFLP的轉殖植物中,都可使過敏性反應發生。同時,此現象可被鈣離子通道抑制劑及NADPH氧化酵素抑制劑所抑制。由上述結果可推測PFLP可在PTI系統中強化植物辨識病原菌之防禦訊號,造成過敏性反應發生,讓植物達到抗病之效果。

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