爪哇根结线虫MJ-D15与拟南芥相互作用的研究

根结线虫是植物病害的重要病原物之一，能够引起作物很大的损失。根结线虫与拟南芥近年来被公认是良好的互作研究系统。本项目以本课题组从爪哇根结线虫克隆得到的、在食道腺特异表达的并证实与侵染相关的MJ-D15为互作效应蛋白。通过酵母双杂交、荧光双分子互补、Co-IP、RNAi、基因过表达、突变株分析等技术研究拟南芥中与爪哇根结线虫Mj-D15相互作用的基因、寄主靶蛋白的时空关系、寄主靶蛋白基因的功能、MJ-D15对寄主植物的影响以及寄主靶蛋白基因通路等。本项目可期望获得与爪哇根结线虫MJ-D15相互作用的寄主靶蛋白和调控因子及其在寄主中的表达情形，明确MJ-D15对寄主靶蛋白通路的影响，了解MJ-D15对寄主感染线虫的作用及其影响寄主细胞发育的机理。

爪哇根结线虫在我国南方分布较广，是植物病害的重要病原物之一，能够引起作物很大的损失。根结线虫与拟南芥近年来被公认是良好的互作研究系统。本项目通过免疫组化研究表明MJ-D15定位于线虫的背食道腺，并可在寄生阶段分泌到寄主植物的根细胞中，并作用于巨型细胞的细胞核；通过RT-qPCR研究表明该基因在爪哇根结线虫侵染10天后二龄幼虫中表达量最高，在成熟雌虫阶段表达量最低，说明其仅在根结线虫的寄生早期起作用；沉默Mj-D15可以显著的降低爪哇根结线虫的寄生能力，而过表达Mj-D15的植株感病性上升，表明该基因对爪哇根结线虫的寄生有影响，但是过表达Mj-D15的植株主表型与野生型没有显著差异；酵母双杂交和免疫共沉淀的方法获得了一个与爪哇根结线虫效应蛋白MJ-D15相互作用的寄主蛋白-LCETIN31； 缺乏LCETIN31蛋白的植株对根结线虫的感病性更高；而且，通过研究寄主的免疫反应我们发现MJ-D15可以显著的抑制寄主免疫反应的发生。综上所述，MJ-D15在爪哇根结线虫寄生植物的过程中被分泌到寄主植物中，与寄主的LCETIN31蛋白相互作用，抑制寄主的免疫反应，在寄生过程中发挥重要作用。上述结果对今后研究根结线虫如何侵染和寄生植物提供了新方法和新思路，也为根结线虫的防治提供了新靶标。