杜仲抗真菌蛋白基因克隆与功能研究

Du-Zhong (Eucommia ulmoides Oliv.) is an important traditional Chinese medicine with many kinds of medical components. Based on Eucommia ulmoides antifungal proteins (EuAFPs) having been isolated, identified and sequenced from bark of Eucommia ulmoides and annotation databases of Eucommia ulmoides transcriptome having been built, in this study, the genes sequence of EuAFPs and chitinase will be obtained through amino acid sequence alignment, the genes will be cloned via Rapid Amplification of cDNA Ends (RACE) and EuAFPs gene expression features will be analysed. Besides, the action site of EuAFP genes in rubber- containing cell, the relationship between the rubber particles development, plant defense components metabolism and EuAFPs gene expression will be investigated by using the immunohistochemical staining and immune electron microscopy to transgenic plants. The research results would provide the basic data for understanding the EuAFPs gene function in Eucommia ulmoides.

杜仲是我国特有的名贵中药材，含有多种药用成分。本项目拟在前期对杜仲抗真菌蛋白分离、鉴定、并进行了部分序列测定的基础上，通过转录组测序建立杜仲转录组注释数据库，氨基酸序列比对获取杜仲抗菌蛋白基因和杜仲几丁质酶基因序列，以RACE技术克隆编码基因并进行结构分析，再利用转基因技术、免疫组化和免疫电镜技术，探明杜仲抗真菌蛋白基因表达特征、作用位点及其与杜仲胶颗粒形成和植物防御物质代谢之间的关系，为阐明杜仲抗真菌蛋白基因的功能提供基础资料。

杜仲(Eucommia ulmoides Oliv.)是我国特有名贵中药材，含有多种药用成分，抗菌蛋白是其中之一。本项目通过转录组测序建立杜仲转录组注释数据库，以鉴定出的杜仲抗真菌蛋白部分氨基酸序列进行比对，从转录组数据库获取杜仲抗菌蛋白的部分基因序列，以RACE技术从杜仲克隆了5个编码基因，进行基因结构和基因表达特征分析，结果表明，5个基因均与几丁质酶基因高度同源，有几丁质结合位点和催化位点，主要在幼嫩组织中表达较高，EuCHIT2还存在橡胶结合位点。将EuCHIT1和/或 EuCHIT2基因转入烟草、番茄和小麦，证明EuCHIT1和 EuCHIT2基因超量表达能提高烟草白粉病、番茄灰霉病和小麦条锈病的抗性，且表现出保护性酶活性和病程相关蛋白基因表达提高。项目研究发表研究论文6篇，其中SCI 2篇，申请发明专利3件。发表学术会议论文摘要13篇，学术会议大会报告9次，其中国际学术会议报告2次，组织国际学术会议1次。培养博士研究生2人、硕士研究生5人。