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多聚半乳糖醛酸酶是真菌侵染植物时分泌的第一个酶。它因能降解植物细胞壁，从而促成了真菌对植物的侵入和植物发病。多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白(PGIP)是存在于多种植物细胞壁中的一种糖蛋白，它能专一性识别真菌内切多聚半乳糖醛酸酶并抑制其活性，在一定程度上抑制真菌对植物细胞壁的降解。此外，两者相互作用产生的大片段细胞壁多糖降解物能够激发植物防卫系统，引发植物自身防卫反应的发生。因此该蛋白在植物抵制真菌病害的发生中发挥着重要作用。本实验以梅和中国李两种果树为材料，克隆了PGIP基因及其上游的启动子序列，并通过相关软件，对它们的结构和功能进行了分析。同时构建了PGIP基因的高效表达载体，进行了烟草的转化研究。现将主要研究结果汇总如下：1．利用梅叶片基因组DNA为模板，PGIP基因保守序列为引物，通过PCR克隆到了梅PGIP基因的全长DNA序列(Genbank登录号：AY764131)。2．利用中国李叶片基因组DNA为模板，PGIP基因保守序列为引物，通过PCR克隆到了中国李PGIP基因的全长DNA序列(Genbank登录号：DQ200847)。3．梅、中国李PGIP基因序列分析结果表明，它们与杏、桃、马哈利樱桃PGIP基因序列一致度为95％-97％，包含有完整的编码区域和典型的内含子拼接位点。其翻译的蛋白质序列含有抗病蛋白所共有的10个亮氨酸重复序列。分子进化树中，两条基因序列与杏、桃、马哈利樱桃的PGIP基因序列位于同一类，而与山楂、草莓、柑橘类、苹果等中的PGIP基因序列相距较远。梅、中国李PGIP基因核酸序列之间存在46个碱基差异，其蛋白序列中有15个氨基酸存在差异，但都不在PGIP的功能位点上。4．以梅叶片基因组DNA为模板，通过梅PGIP基因5’端的外显子区反向设计引物，PCR扩增到了一条1311bp的片段(Genbank登录号：DQ364056)。结构分析后发现，该片段中包含了一段长1038bp的PGIP基因启动子序列。5．以中国李叶片基因组DNA为模板，李PGIP基因5’端的外显子区为引物，通过PCR扩增，获得了一条2338bp的片段(Genbank登录号：DQ364055)。结构分析后发现，该片段中包含了一段长1870bp的启动子序列。6．梅、中国李PGIP基因启动子的BLAST分析结果表明，NCBI中无相似核酸序列与该启动子区段相匹配。对GenBank、EMBL和DDBJ三个核酸数据库中收录的139条PGIP基因相关信息进行分析后，发现目前三个数据库中均无PGIP基因启动子序列注释。对已经完成测序的模式植物拟南芥和水稻基因组注释进行了分析，仅在拟南芥基因组中发现了PGIP基因启动子的注释。进一步对梅、中国李、拟南芥三者中的PGIP基因启动子进行序列相似性分析，结果表明，拟南芥与梅、中国李PGIP启动子差异非常大，几乎没有相似的区段；而梅、中国李PGIP启动子却非常相似。7．启动子顺式调控元件分析表明，梅、中国李启动子序列中均包含有TATA框、CAAT框等基本的基因组成型调控元件；同时还包含有三类抗病相关元件，分别是SEBFCONSSTPR10A元件、GT1元件、WBBOXPCWRKY1元件。表明PGIP基因的表达与病原菌侵染、机械损伤和水杨酸诱导有关。8．构建了在梅PGIP基因的植物双元表达载体，并将其导入根癌农杆菌LBA4404中，然后转化烟草，获得了25株hyg抗性苗。其中的13株抗性苗PCR检测结果表明，12株扩增出了目的条带。再从中取7株进行Southern杂交检测，发现7个株系中均整合了目的基因。进一步的RT-PCR检测结果表明，7个转基因株系均发生了转录，内含子的切割部位与预测的相同。