油菜SYP122及其Qa-SNARE亚家族成员在菌核病抗性调控中的功能分析

Sclerotinia stem rot disease of rapeseed, caused by Sclerotinia sclerotiorum, is a worldwide disease around the world. The disease could cause destructive yield loss. However, there is no highly resistant material found until now. This needs the further dissection of the molecular interaction mechanism of plant and S. sclerotiorum. We found two SYP122s，belong to Qa-SNARE family of Brassica napus were highly induced by the infection of S. sclerotiorum, indicating that these two proteins can regulate the defense to S. Sclerotiorum.Therefore,in this project, we propose to analyze the expression profiles, the role in B. napus-S. sclerotiorum interaction,the signalling pathway of the Qa-SNARE proteins and their networks of protein-protein interaction in B. napus. The results will reveal the molecular mechanism of Qa-SNAREs in regualting plant-S. sclerotiorum interaction and provide a theoretical basis for improving plant resistance to S. sclerotiorum, breeding and utilization of resistance varieties.

核盘菌（Sclerotinia sclerotiorum ）引致的油菜菌核病是世界油菜生产中的最重要病害之一，尚未发现好的抗病材料，有待于对油菜-核盘菌互作分子机制进行深入研究。我们前期研究结果表明2个油菜Qa-SNARE蛋白SYP122强烈受到核盘菌侵染的诱导，说明它具有调控油菜对抗核盘菌侵染的功能。在此基础上，本项目拟详细分析油菜中调控菌核病抗性的Qa-SNARE蛋白家族成员的表达动态、在油菜-核盘菌互作中的作用、所涉及的信号途径以及蛋白互作网络， 从而揭示Qa-SNARE蛋白对植物-核盘菌互作的调控机制，并为抗病育种寻找新资源，为科学防控菌核病提供科学依据。

核盘菌引致的油菜菌核病是世界油菜生产中的最重要病害之一，尚未发现好的抗病材料，有待于对油菜-核盘菌互作分子机制进行深入研究。本项目为了揭示了BnaSYP122对菌核病的抗性调控分子机制，系统分析了拟南芥AtSYP122所属的SYP1家族在油菜中同源基因的结构和理化性质等，分析了它们的组织表达差异性，明确了这些基因在接种核盘菌前后的表达情况以及三种激素ABA、MeJA、SA和核盘菌的毒性因子草酸处理后的表达情况。克隆了油菜BnaSYP122基因，分析了其结构域，明确C-末端的跨膜结构域对其定位和功能非常重要。油菜BnSYP122转化拟南芥野生型和油菜后分别增强了拟南芥和油菜的抗病性，分析发现转基因植株的活性氧的积累显著下降。通过酵母双杂交、COIP等技术筛选与鉴定了到了7个互作蛋白，并采用CRISPR技术敲除油菜BnaSYP122，为后续进一步明确BnaSYP122对植物-核盘菌互作的调控机制、制定菌核病的防御方案奠定了基础。同时，在本项目的实施过程中，建立了适合油菜叶片的瞬时表达体系，为油菜基因功能研究提供了更加便捷的研究方法和技术手段。