近20年来,随着设施蔬菜栽培在我国的迅速发展,番茄根结线虫的发生区域不断扩大（如在辽宁省沈阳市郊区露地已发生北方根结线虫病）,危害日趋严重,其产量损失达30%～50%,严重的50%以上。由于缺乏番茄高抗根结线虫的品种,生产上主要采用甲基溴土壤熏蒸或高毒、高残留化学杀线剂防治线虫的危害,对产品和环境均造成严重的污染,根结线虫的危害已成为制约我国无公害番茄生产可持续发展的突出问题,亟待研究开发可持续、环保型控制技术。近年来研究表明,β-氨基丁酸（BABA）具有高效的诱导抗病作用,在抗线虫方面,已有多篇文章报道了BABA具有诱导农作物或蔬菜防御线虫病效力,但有关BABA诱导植物抗线虫的作用机理还不清楚,若能从基因表达调控的角度研究分析植物应答BABA诱导的分子机制,则有助于认识BABA的诱导抗病作用,为开发利用BABA诱导植物抗病潜能,创新有害生物综合治理途径与技术奠定理论基础。 本研究以番茄为材料,利用cDNA-AFLP这一基因转录谱分析技术研究番茄根部组织应答BABA诱导后基因转录谱。从显示出的约5000个转录基因片断（Transcript-derived fragments,TDFs）中,发现了23个转录上调基因片段,6个转录下调基因片断。经过克隆测序,最终获得了12个BABA诱导上调基因片断的序列,其中有3个差异明显的TDFs的序列长度一致,序列同源性达99%。用RT-PCR对此序列进行表达分析,结果显示此序列确是BABA诱导特异性基因,水处理不能诱导该基因表达,而BABA能大量诱导其表达。对此序列进行RACE,最终获得部分3’cDNA序列。在此基础上,利用NCBI上GeneBank、CDD等公共数据库进行生物信息学分析和功能预测。 研究结果表明:BABA诱导植物根部抗病机制涉受植物多方面生理生化反应,多个功能不同基因参与控制。本研究所得的10个基因片断经过生物信息学分析和功能预测,相当一部分序列的同源基因是植物体在抗病、抗逆反应中的表达标签序列,根据功能可将其分为五类。第一类是防御反应基因,BIF 13,BIF 14预测为病程相关蛋白基因P69家族成员,它们具有蛋白水解酶功能,所占比例20%;第二类是转运蛋白基因,BIF 2, BIF 3、6、17,BIF 4,负责细胞内外离子、水和小分子物质的跨膜运输,所占比例30%;第三类是信号传导蛋白,BIF 5,Ca²⁺绑定蛋白,它结合游离Ca²⁺是Ca²⁺信号传导途径上重要的功能蛋白,所占比例1O%;第四类,分子伴侣蛋白BIF1,协助蛋白质的复性,报占比例10%;第五类即功能未知基因,BIF10、11、12,所占比例30%。 以BIF17序列为基础,用RACE方法,得到部分BIF17 3’cDNA序列,长度为962bp。Blastn,Blasrp,CDD分析显示此基因可能是Ca²⁺转运ATPase基因（质膜型）,在茄科类植物中此序列没有同源序列,可能是首次发现的茄科植物质膜型Ca²⁺转运ATPase基因。