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由大丽轮枝菌(Verticillium wilt)引发的黄萎病是一种世界范围的顽固性维管束病害,严重危害多种重要农作物的品质和产量,目前尚无有效防控技术。微生物来源的蛋白质激发子可以通过激活植物体内的免疫机制诱导植物产生抗病性,是近年来植物病害生物防治的热点研究领域。PevD1(Protein elicitor from Verticillium dahliae)是本实验室从大丽轮枝菌发酵液中分离纯化到的一个蛋白激发子,具有诱导烟草产生过敏反应(HR)和系统获得抗性(SAR)的功能;但该蛋白激发子的氨基酸序列与已知功能蛋白质无同源性,其作用机理有待于进一步研究。为了阐明PevD1诱导植物免疫抗性的作用机制及寻找其分子内可能存在的功能域,本研究根据PevD1的氨基酸序列结构特征,通过基因突变、蛋白质纯化、组织化学、抗病性分析、基因表达分析等分子生物学和病理学方法,对PevD1及其一系列缺失片段处理烟草后产生的过敏反应和抗病性的差异进行了研究。研究结果显示,激发子PevD1氨基酸序列与已知功能蛋白质无同源性,在氨基酸序列中也无已知功能保守结构域,是一个全新的功能蛋白质激发子。激发子PevD1氨基酸序列中含有多个α螺旋,β折叠和无规则卷曲结构。其中,无规则卷曲含量最高,氨基酸达到80个占氨基酸总数的51.61%;其次为β折叠,含有43个氨基酸,占氨基酸总数的27.74%;α螺旋含有32个氨基酸,占总氨基酸总数的20.65%。不同蛋白肽段生物活性分析发现,PevD1编码蛋白的N-端和C-端具有不同的功能。HR分析结果显示,无论是部分纯化的蛋白还是纯化蛋白,激发子PevD1C-端99-155的氨基酸肽段具有诱导烟草Macro-HR、 Micro-HR和氧爆发的功能,并能特异地诱导HR标记基因HSR203, HIN1的表达,表明诱导烟草HR的功能区域可能位于PevD1的C-末端。相对应,激发子PevD1N-端的1-98个氨基酸虽丧失了诱导HR的作用,但其却能够提高烟草对TMV的系统获得抗性(SAR),诱导抗性相关基因NPR1和PR1a的表达。该研究可为进一步探讨PevD1的结构与功能之间的关系,丰富微生物蛋白激发子诱导植物免疫的功能以及为新型微生物蛋白农药的创制提供理论依据。