1、植物與微生物在長(zhǎng)期協(xié)同進(jìn)化過程中，逐漸形成一種高度復(fù)雜的互作識(shí)別機(jī)制，細(xì)胞表面識(shí)別受體可識(shí)別保守的病原菌相關(guān)分子模式，進(jìn)而激活下游信號(hào)通路中的關(guān)鍵功能蛋白，誘導(dǎo)共生或防御反應(yīng)。近期研究發(fā)現(xiàn)，LysM結(jié)構(gòu)域蛋白是一類重要的植物模式識(shí)別受體，在植物和真菌互作中起著極其重要的的角色。為進(jìn)一步明確LysM受體基因如何特異性識(shí)別不同的配體，誘導(dǎo)下游共生或防御信號(hào)中的作用。
　　本研究以報(bào)道的百脈根和苜蓿中已知的LysM基因?yàn)槟０?，結(jié)合生物信

2、息學(xué)的方法，對(duì)玉米（B73）全基因進(jìn)行比對(duì)，并結(jié)合相關(guān)生物軟件對(duì)基因的結(jié)構(gòu)域進(jìn)行預(yù)測(cè)，篩選玉米中調(diào)節(jié)共生或防御的LysM候選基因。借助RT-PCR技術(shù)從植株的根系中克隆出候選基因，分別命名為ZmLysM3和ZmLysM6。利用實(shí)時(shí)定量PCR技術(shù)對(duì)其時(shí)空表達(dá)進(jìn)行分析，結(jié)果表明，這兩個(gè)LysM基因在不同組織中均有表達(dá)，尤其是根部具有較高的轉(zhuǎn)錄水平。用不同的誘導(dǎo)因子如細(xì)菌肽聚糖、脂多糖、鞭毛蛋白flg22、真菌幾丁質(zhì)、AM真菌處理玉米根，發(fā)現(xiàn)

3、ZmLysM3和ZmLysM6的轉(zhuǎn)錄水平可被顯著上調(diào)。由此可知該基因可能參與對(duì)細(xì)菌或真菌病原菌分泌的配體進(jìn)行識(shí)別。結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)可知ZmLysM6由LysM結(jié)構(gòu)、跨膜結(jié)構(gòu)域和胞內(nèi)激酶結(jié)構(gòu)域組成，相比之下，ZmLysM3缺少胞內(nèi)的激酶結(jié)構(gòu)域。為明確兩個(gè)LysM蛋白在細(xì)胞中的位置，ZmLysM3和ZmLysM6基因被連入表達(dá)載體pCAMBIA1305.1-GFP中，農(nóng)桿菌介導(dǎo)煙草葉片瞬時(shí)表達(dá)，對(duì)該基因的亞細(xì)胞定位進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果可知，這兩個(gè)蛋白均位

4、于細(xì)胞膜上。酵母雙雜實(shí)驗(yàn)表明，ZmLysM3和ZmLysM6蛋白胞外結(jié)構(gòu)域可能通過形成異源二聚體來(lái)識(shí)別胞外的配體，繼而誘導(dǎo)下游的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。為進(jìn)一步明確二者的介導(dǎo)信號(hào)機(jī)制，本研究將其分別轉(zhuǎn)入和共轉(zhuǎn)入擬南芥cerk1-2（缺乏幾丁質(zhì)感知系統(tǒng)的擬南芥突變體）中用于互補(bǔ)突變體的功能特征。對(duì)轉(zhuǎn)基因植株葉片進(jìn)行真菌誘導(dǎo)處理72h后，由植株葉片的枯萎程度和對(duì)葉片中菌絲的抑制作用結(jié)果可知，同時(shí)轉(zhuǎn)ZmLysM3和ZmLysM6的轉(zhuǎn)基因擬南芥顯著增強(qiáng)植株的