我国是世界上海带产量和规模最大的国家，海带的年产量占世界海带产量的60%。在海带的人工育苗和养殖过程中，时常爆发病害，严重的时候，病害可导致海带减产25-30%，造成巨大的经济损失。因此，研究海带育苗及人工养殖期病害发生的致病菌以及海带自身的抗病防御反应机制，对于海带病害的早期预防、诊断以及制定合理的生产管理措施以降低病害发生的概率是非常必要的、也是亟待解决的科学问题。现已证实flg22及其衍生多肽可诱导番茄（Lycopersicon esculentum）和拟南芥（Arabidopsis thaliana）产生防御反应，具有激发子活性。而我们前期研究的结果表明：flg22也是海带（Saccharina japonica）的有效激发子。那么，flg22的衍生多肽是否也可诱导海带产生免疫防御反应？针对这个问题，本文运用鲁米诺荧光检测法和荧光探针2’,7’-二氢二氯荧光黄双乙酸钠（2’,7’-dichlorofluorescin diacetate，DCFH-DA）染色的方法，研究了人工合成的flg22及其衍生多肽诱导的海带雌配子体防御反应，以期建立稳定的激发子-海带实验模型，并为海带识别病原体或激发子的识别受体及其诱导的信号转导途径研究奠定前期工作基础。研究结果不仅可丰富海带分子病理学理论，也可为抗病海带新品系的繁育提供理论依据。研究结果如下：1、Flg22及其衍生多肽诱导的海带雌配子体H2O2的定量检测运用鲁米诺荧光检测法，研究了不同浓度flg22及其衍生多肽—flg15、flg14及flg22D43A诱导的海带雌配子体H2O2的产生。在0-200μM的浓度范围内，flg22和flg15诱导海带雌配子体产生的H2O2随着多肽浓度的增加而增加，当浓度增加到260μM时，雌配子体释放的H2O2没有明显上升。此外，诱导海带雌配子体产生相同的H2O2释放量，所需flg22的浓度略低于flg15浓度，说明flg22作为激发子，其活性强于flg15。对于flg14，400-1000μM范围内，海带雌配子体产生H2O2的量随着浓度的增大而增大。Flg22D43A是将鞭毛蛋白N端第43位的天冬氨酸突变为丙氨酸的突变多肽。在高等植物中，第43位的天冬氨酸是flg22具激发子活性的活性位点。研究结果表明，1000μM的flg22D43A仍不能诱导海带雌配子体产生H2O2，说明鞭毛蛋白N端第43位的天冬氨酸也是flg22作为海带激发子的活性位点。相同浓度下flg22、flg15、flg14及flg22D43A不同诱导时间的实验结果表明：当浓度为90μM时，在0-2h内flg22和flg15诱导海带雌配子体释放的H2O2随着时间的延长而增加，并在2h达到峰值，分别为2400RLU和1865RLU（relativelight unit）。随后H2O2释放量随着诱导时间的延长而减小，6h后H2O2释放量恢复到初始水平。其中在相同诱导时间下，flg22诱导雌配子体产生的H2O2略高于flg15。而flg14和flg22D43A诱导的H2O2在6h内没有明显的变化，与两组对照组的结果相似，说明flg14和flg22D43A不具有激发子活性。2、Flg22及其衍生多肽诱导的海带雌配子体ROS组织学观察运用荧光探针DCFH-DA染色的方法，在荧光显微镜下对受flg22及其衍生多肽侵染的海带雌配子体进行了ROS组织学观察。结果表明：在20μM时，flg22和flg15侵染的海带雌配子体细胞中观察到微弱的绿色荧光信号。在20-200μM的浓度范围内，荧光信号随浓度提高而增强。对于flg14，当浓度为600μM时，检测到绿色荧光信号，600-1000μM范围内信号强度随着多肽浓度的增加而增加。而对于flg22D43A，浓度高达1000μM时仍没有观察到绿色荧光信号。ROS组织学检测得到的结果与鲁米诺荧光检测结果相符合。3、Flg22及其衍生多肽对海带雌配子体的生长抑制当浓度为1μM时，flg22、flg15、flg14和flg22D43A对海带雌配子的生长抑制实验结果表明：培养40天后海带配子体的鲜重出现明显差异。flg22和flg15侵染的海带雌配子体鲜重分别为0.14g和0.2g，不足对照组0.45g的一半，但flg15的抑制效果略差于flg22。与对照组相比，受flg14侵染的海带雌配子鲜重为0.35g，也表现出一定的生长抑制为。而flg22D43A对海带雌配子体的生长没有明显的抑制作用。4、Flg15衍生多肽诱导的海带雌配子体H2O2的定量检测依次缩短flg15C端氨基酸获得flg15衍生多肽——flg15-Δ1到flg15-Δ8，应用鲁米诺荧光检测法研究了不同浓度flg15及其衍生多肽诱导的海带雌配子体释放的H2O2。在200-1000μM的浓度范围内，flg15-Δ1、flg15-Δ2和flg15-Δ3诱导海带雌配子体产生的H2O2随着多肽浓度的增加而增加，最终达到与flg15相似的诱导能力，约为8000RLU，且三种多肽之间未发现明显的活性差别。在200-1000μM的浓度范围内，Flg15-Δ4诱导配子体产生的H2O2与flg15-Δ1、flg15-Δ2和flg15-Δ3有相似的变化趋势，但诱导活性低于flg15-Δ1、flg15-Δ2和flg15-Δ3。当浓度为1000μM时，Flg15-Δ4诱导的H2O2量显著低于flg15，为6575RLU。其他flg15衍生多肽——flg15-Δ5、flg15-Δ6、flg15-Δ7、flg15-Δ8侵染的海带雌配子体中未观察到H2O2的释放。所有flg15衍生多肽对海带雌配子体的激发子活性均显著下降，缩短flg15C端5个氨基酸后丧失激发子活性。我们的研究结果显示，flg15是鞭毛蛋白诱导海带防御反应的最小抗原表位。与高等植物相似，鞭毛蛋白N端第43位的天冬氨酸是flg22作为海带激发子的活性位点。