疫霉菌诱导表达的大豆中一个新的病程相关蛋白类基因Pru ar1功能的初步研究

病程相关蛋白基因是植物启动的重要防卫反应基因。植物变应原基因Pru ar1是本课题组在我国大豆品种中筛选到的受疫霉菌诱导上调表达的新基因，它属于病程相关蛋白的PR-10类,在大豆中首次发现。关于该基因的功能，特别是它在植物的抗病性上可能起到的作用还未见报道。鉴于大豆疫霉根腐病在我国逐年危害严重的现状以及大豆疫霉菌致病分化复杂、品种抗性易于丧失的特点，本研究将通过对Pru ar1蛋白抑菌试验、基因的核酸酶活性测定、大豆遗传转化，转基因检测、转基因后代内源激素的测定，以揭示Pru ar1在大豆中的表达模式、抑菌活性及抗菌机制，从而可为解析Pru ar1基因的功能及其在抗病中所起的作用提供依据，也将对持久抗大豆疫霉根腐病基因工程的实现具有一定的推动作用。同时对保护我国自主知识产权的大豆基因资源具有重要的意义。

由大豆疫霉菌（Phytophthora sojae）引起的大豆疫霉根腐病是严重影响我国大豆生产的毁灭性病害，植物为了抵抗病原微生物的侵害，在长期进化过程中，逐渐形成了一系列复杂而有效的保护机制和防御网络，植物防卫反应中表达的基因主要是编码病程相关蛋白（pathogenesis related proteins，PR蛋白）。在国家自然科学基金资助下，利用RACE技术克隆出Pru ar 1基因（GenBank登录号HQ993047），该基因cDNA全序列660bp，ORF为474bp，编码157个氨基酸；Real time-PCR表明，在根和叶片中表达较强；表达受SA、Cu2+、ABA和GA3诱导。亚细胞定位表明Pru ar 1基因表达蛋白主要分布在细胞质中。体外抑菌实验表明编码蛋白对大豆疫霉1号生理小种菌丝生长具有抑制作用；具有核苷酸酶活性，可以降解RNA，FITC标记蛋白荧光共聚焦显微观察，融合蛋白抑制游动孢子生成和抑制菌丝的生长；过表达烟草和大豆转基因植株抗病性增强；转基因大豆植株中ABA含量下降，IAA、GA含量没有变化。