• Applied Biological Chemistry
• /
• 제46권2호
• /
• pp.79-83
• /
• 2003

난균류에 속하는 Phytophthora spp.와 pythium spp.에서 분비되는 단백질인 elicitin은 식물과 병원균과의 비친화적 관계에서 과민감반응을 유도하는 인자로 알려져 왔다. 국내에서 수집된 5종의 Phytophthora spp로부터 분리된 elicitin들은 무, 배추, 고추에서 과민감 반응을 유도 하였으나 오이, 토마토에서는 볼 수 없었다. 특히 지금까지 보고가 되지않은 P. cambivora KACC 40160균주의 배양액으로부터 ion exchange와 gel filtration을 이용하여 고추에 과민감반응을 유도하며 분자량이 10kDa인 새로운 elicitin을 순수분리 하여 cambivorein이라 명명 하였다. 분리된 cambivorein의 N-말단 아미노산 서열분석 결과 ${\beta}-isoform$의 특징인 13번째 아미노산이 Iysine을 가지고 있었으며 기존의 다른 종류의 elicitin과는 다른 아미노산으로 구성되어 있었다.

• Journal of Plant Biotechnology
• /
• 제34권1호
• /
• pp.55-59
• /
• 2007

고추 형질전환은 Agrobacterium (LBA4404/pBI101 cyc600-syna-elicitin)을 이용한 cyc600 promoter에 구축된 elicitin 유전자의 형질전환시 shoot의 형성율은 수비초의 경우 3 mg/L zeatin과 0.05 mg/L NAA 함유 배지에서 11.1%, 4 mg/L zeatin과 0.05 mg/L NAA 함유 배지에서 12.8%였다. 전배양 3일, 공동배양 $3{\sim}4$일에서 재분화율이 높았다. 자엽으로부터 재분화된 형질전환체의 NPTII 유전자의 primer를 이용한 PCR 반응에서 형질전환된 재분화 식물체는 536 bp의 밴드를 확인하였다. Membrane에 blot하여 NPTII gene을 probe로 사용하여 Southern blot 분석에서 고추형질전환 식물체는 536 bp 부위에 강한 signal을 보였다. elicitin 유전자를 이용한 역병 저항성 형질전환체 수비초 $T_{0}$세대의 생육은 계통간에 다소 차이는 보였고, 계통 모두 생육은 저조한 반면 개화 및 수정 등의 임성은 정상적이었다. 자식을 통해 채종한 $T_{1}$ 식물체의 유전자 도입을 확인하기 위하여 PCR을 수행한 결과 $T_{0}$ 식물체 $S1{\sim}S5$ 계통에서 elicitin 밴드가 나타나 형질전환체임을 확인하였고, $T_{1}$식물체인 S1-1 등 7계통에서 elicitin 밴드가 나타났고, S1-2 등 4계통에서는 밴드가 나타나지 않아 형질전환체가 후대에서 분리가 일어남을 확인할 수 있었다. Syn ${\alpha}$ clone을 이용하여 Southern blot analysis를 한 결과 band가 나타난 300 bp 정도의 위치에서 blot이 나오는 것을 관찰할 수 있었다. 위의 결과에서 cyc600 promoter-syn ${\alpha}$의 construct가 수비초의 genomic DNA에 삽입되었는 것을 확인할 수 있었다. 고추형질전환체의 유묘에 역병균을 접종한 결과 유주포자 $10^{3}$개/mL에서 형질전환체의 저항성 계통선발이 가능하였다.

• 농업과학연구
• /
• 제48권3호
• /
• pp.643-654
• /
• 2021

Phytophthora capsici is one of the most destructive hemibiotrophic pathogens; it can cause blight in chili peppers, and secrete various effector proteins to infect the plants. These effectors contain an N-terminal conserved RXLR motif. Here, we generated full-length RXLR effector coding genes using primer pairs, and cloned them into the pGR106 vector for in planta expression. Two of these genes, PcREK6 and PcREK41 (P. capsici RXLR effector from the Korea isolate), were further characterized. PcREK6 and PcREK41 genes showed that they encode effector proteins with a general modular structure, including the N-terminal conserved RXLR-DEER motif and signal peptide sequences. PcREK6 and PcREK41 expressions were strongly induced when the chili pepper plants (Capsicum annuum) were challenged with P. capsici. These results provide molecular evidence to elucidate the virulence or avirulence factors in chili pepper. Our results also showed that two effectors induce hypersensitive response (HR) cell death when expressed in chili leaves. Cell death suppression assays in Nicotiana benthamiana revealed that most effectors could not suppress programmed cell death (PCD) triggered by Bcl-associated X (BAX) or Phytophthora infestans elicitin (INF1). However, PcREK6 fully suppressed PCD triggered by BAX, while PcREK41 partially suppressed PCD triggered by INF1 elicitin. These results suggest that PcREK effectors from P. capsici interact with putative resistance (R) proteins in planta, and different effectors may target different pathways in a plant cell to suppress pattern-triggered immunity (PTI) or effector-triggered immunity (ETI).

• The Plant Pathology Journal
• /
• 제26권3호
• /
• pp.209-215
• /
• 2010

Plant pathogenic oomycetes, such as Phytophthora spp., are the causal agent of the most devastating plant diseases. During infection, these pathogens accomplish parasitic colonization of plants by modulating host defenses through an array of disease effector proteins. These effectors are classified in two classes based on their target sites in the host plant. Apoplastic effectors are secreted into the plant extracellular space, and cytoplasmic effectors are translocated inside the plant cell, through the haustoria that enter inside living host cell. Recent characterization of some oomycete Avr genes showed that they encode effector protein with general modular structure including N-terminal conserved RXLR-DEER motif. More detailed evidences suggest that these AVR effectors are secreted by the pathogenic oomycetes and then translocated into the host plant cell during infection. Recent findings indicated that one of the P. infestans effector, Avrblb2, specifically induces hypersensitive response (HR) in the presence of Solanum bulbocastanum late blight resistance genes Rpi-blb2. On the other hand, another secreted RXLR protein PexRD8 originated from P. infestans suppressed the HCD triggered by the elicitin INF1. In this review, we described recent progress in characterized RXLR effectors in Phytophthora spp. and their dual functions as modulators of host plant immunity.