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前期研究中,我们找到一个在根肿菌侵染的大白菜根系中显著上调表达的蛋白,为研究其功能,本研究扩增了该蛋白对应的全长cDNA序列;采用qRT-PCR分析了该基因的表达模式,并进行了原位杂交验证;测定了病原诱导后根系的水杨酸(Salicylic Acid,SA)含量,同时研究了SA诱导后该基因在根系的表达情况及拟南芥突变体的发病状况,综合分析目的基因在大白菜与根肿菌互作中的作用机制。结果如下:1.以根肿菌侵染大白菜根部后诱导的几个显著差异表达蛋白为研究对象,在数据库中找到与这些蛋白相对应基因的cDNA序列,设计这些基因的特异性引物,通过qRT-PCR方法从转录水平上检测他们在接菌和未接菌的大白菜根系中的差异表达情况。结果表明,这些蛋白在转录水平和蛋白水平上的表达趋势基本一致。其中G15差异表达最显著。2.NCBI Blastn比对发现G15与拟南芥CAP和甘蓝型油菜CAP的同源性较高,因此将G15命名为BraCAP。经克隆获得候选基因cDNA全长序列,进行蛋白序列结构域分析,发现它是一个分子量约为19.37KDa、等电点为7.37、有明显跨膜结构域的病程相关类似蛋白。3.利用qRT-PCR分析BraCAP在大白菜根、茎、叶中的表达情况发现BraCAP在根中有较高表达。进一步对接菌和不接菌后不同时期的根中BraCAP的表达情况进行分析,发现BraCAP在根肿菌侵染后在根中的表达量比未接菌根系中的表达量高,且在发病时期的接菌根系中表达量最高,进一步表明BraCAP与大白菜受根肿菌侵染相关。4.原位杂交分析BraCAP在不同时期接菌和不接菌的根系中的表达情况,发现在未接菌根系中的杂交信号较弱,接菌后根系中的杂交信号较强,且随着接菌时间延长杂交信号也增强,到发病时期信号最强,进一步表明该基因与大白菜受根肿菌侵染相关。5.对拟南芥CAP突变体进行抗病鉴定,发现根肿菌在拟南芥突变体中的侵染速度比在拟南芥哥伦比亚野生型中的侵染速度快。表明了CAP基因的缺失加快了根肿菌的侵染。为明确BraCAP的抗根肿机理,对BraCAP的启动子作用元件进行分析,发现在启动子区域含有SA结合位点,预示该蛋白在SA防御信号传导途径中起作用。荧光定量分析发现SA诱导后BraCAP的表达量显著升高。同时,我们检测不同时期接菌和未接菌的大白菜根部的SA含量,发现接菌之后SA含量变高,且随着接菌时间的增加,在发病时期SA含量比侵染时期高。以上试验进一步说明BraCAP可能是通过根肿菌诱导了SA含量提高,进而诱导BraCAP表达水平升高,在大白菜与根肿病互作机制中起作用。