水稻白叶枯病原菌TAL效应因子激活宿主基因转录的分子机理研究的任务书任务书研究题目：水稻白叶枯病原菌TAL效应因子激活宿主基因转录的分子机理研究研究内容：水稻白叶枯病是水稻的一种常见病害，其主要症状为叶片发生白斑。病原菌Xanthomonasoryzaepv.oryzae(Xoo)通过特殊的转录活化因子(TAL)来进攻寄主水稻，其中TAL1012为一种极为致病的TAL效应因子。水稻白叶枯病病原菌TAL效应因子通过与水稻基因组重要的启动子区结合的方式，间接调控宿主基因转录，以实现其寄生和致病。本研究的主要内容将集中在以下几个方面：1.研究水稻白叶枯病病原菌TAL效应因子与寄主启动子结合的机制。在寄主启动子区域，TAL效应因子与DNA结合，引起各类信号通路响应，导致宿主基因表达的变化。本研究将探索TAL效应因子如何选择并识别其宿主基因表达区域，以及导致基因表达变化的准确机制。2.研究TAL效应因子调控水稻基因表达的分子机制。通过在奇异分子水稻中引入TAL1012编码基因，既可以获取具有强大叶枯病效应的植株，也可以精确地识别由于TAL1012诱导的基因表达变化而引起的问题。本研究将研究TAL效应因子和宿主基因之间如何相互作用，以及可能的调控路径。3.研究其他TAL效应因子的作用机制及其存在的生物功能。Xoo病原菌存在多个TAL效应因子，其中一些作用未得到研究。本研究将评估其他TAL效应因子对寄主基因表达的影响，并确定其在病原体与宿主交互作用中的作用机制。预期目标：本研究旨在深入探究水稻白叶枯病病原菌的TAL效应因子在调控宿主基因转录中的分子机理，并进一步解析其他的TAL效应因子在作用机制及其存在的生物功能中的作用。研究方法：本研究主要采用的研究方法包括分子生物学、基因组学、蛋白质组学和生物信息学技术。其中，核酸处理技术、基因表达分析和蛋白质-核酸相互作用分析等将应用于研究TAL效应因子的作用机制；基因组数据分析、基因表达谱、功能组学和互作网络分析等将应用于研究TAL效应因子的影响及其他TAL效应因子的作用机制和存在的生物功能。研究成果：本研究预期将产生以下成果：1.对水稻白叶枯病病原菌TAL效应因子调控宿主基因转录的分子机理进行深入解析。2.对其他TAL效应因子的作用机制及其存在的生物功能进行研究。3.为进一步研究水稻白叶枯病的调控机制提供理论依据。4.为水稻白叶枯病病害的防治提供理论指导和技术支持。参考文献：1.MoscouMJ，BogdanoveAJ（2009）AsimpleciphergovernsDNArecognitionbyTALeffector.。Science3262.BochJ，BonasU．SeeingSignals:ProgressinresearchonMolecularBasisofPlant-pathogenInteractions．CurrOpinPlantBioI20093.ChristianM等．Diversecapacityofplantpathogenicfungitoinitiateeffectorgeneexpressiononplantcells．科学进展，20084.J.Boch,U.Bonas,andT.Lahaye,“TALeffectors—pathogenstrategiesandplantresistanceengineering,”NewPhytologist,vol.199,no.4,pp.956–967,2013.5.M.J.MoscouandA.J.Bogdanove,“AsimpleciphergovernsDNArecognitionbyTALeffectors,”Science,vol.326,no.5959,p.1501,2009.