病程相关蛋白基因PR10参与大豆对疫霉菌胁迫反应的功能研究

大豆疫霉根腐病对我国大豆生产造成了严重危害。由于其致病性分化快、毒力复杂，易导致品种抗性丧失。病程相关蛋白（Pathogenesis-related Proteins，PR 蛋白）的表达在植物抗病反应中具有重要意义，特别是PR-10类病程相关蛋白在植物防卫中的重要作用，而引起了越来越多的关注。申请者所在课题组通过SSH 结合cDNA芯片以及RACE技术获得了受疫霉菌诱导上调表达的PR10基因的全长序列（GenBank accession FJ960440），是大豆中的一个新基因。本研究拟通过PR10蛋白抑菌试验、核酸酶活性测定、烟草和大豆遗传转化，转基因检测，以揭示PR10在大豆中的表达模式、抑菌活性及抗菌机制，从而为解析PR10基因的功能及其在抗病中所起的作用提供依据，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PR10基因（GenBank登录号FJ960440），该基因cDNA全序列831bp，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、H2O2、ABA和GA3诱导。亚细胞定位表明PR10基因表达蛋白主要分布在细胞膜中。体外抑菌实验表明编码蛋白对大豆疫霉菌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；过表达烟草和大豆转基因植株抗病性增强。