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板栗是四大坚果之一,具有重要的经济价值和营养价值。板栗在我国适应性强,分布范围广泛,具有重要的生态价值,也是贫困山区脱贫致富的重要树种。板栗疫病的发生阻碍了板栗的增收增产,严重时造成全株死亡。蛋白激发子能够引发植物的免疫反应,增强植物的抗逆能力,在植物抗病害过程中起着重要作用,目前关于板栗疫病蛋白激发子的研究还未见报道。本文以板栗疫病为研究对象,通过与已知蛋白激发子进行同源性比对,进行栗疫菌蛋白激发子PECp1(Protein elicitor of Cryphonectria parasitica 1)片段的克隆,并进行原核表达,优化其表达条件,并将表达出的蛋白作用于植物种子和幼苗,分析了栗疫菌蛋白激发子的结构,同时也为深入研究该蛋白的功能奠定了理论基础,本研究取得的主要成果如下:1.栗疫菌蛋白激发子PECp1的基因克隆:通过与已知的蛋白激发子进行同源性比对,采用同源克隆,扩增出PECp1的DNA片段,通过RT-PCR扩增出PECp1的cDNA片段,将DNA和cDNA序列进行比对,PECp1的DNA全长824bp,包含两段总长为204bp的内含子,PECp1的cDNA全长618bp,共编码205个氨基酸,含有一个完整的阅读框。2.栗疫菌蛋白激发子PECp1的生物信息学分析:采用]DNA MAN、protaram、 SOPMA等生物信息学分析软件分析PECp1的理化性质和二级结构,结果表明,PECp1蛋白理论分子量为22291.51,等电点pI为4.621,该蛋白为亲水性蛋白,并且不稳定;同源性分析表明该蛋白N端具有NAC蛋白家族的保守区,C端具有NAC中UBA的保守区,同时与细极链格孢菌激活蛋白PeaTl具有高达70%的同源性,二级结构分析表明该蛋白无跨膜区,并且没有信号肽位点。3.栗疫菌蛋白激发子PECp1表达载体的构建和优化表达:在引物两端添加EcoR1和Nde1酶切位点,将栗疫菌蛋白激发子PECp1连入到表达载体pET-28a中进行原核表达,可溶性分析表明栗疫菌蛋白激发子属于可溶蛋白,采用自动诱导和IPTG诱导两种方法进行蛋白的诱导表达,结果表明,自动诱导培养基和IPTG两种方法都够能得到分子量大小约为40KD的融合蛋白;利用IPTG诱导蛋白表达时,IPTG浓度为0.5mM、温度为30℃、诱导时间4h时,可以获得表达量较高的蛋白,说明采用自动诱导培养基可以代替IPTG进行大规模诱导培养。4.栗疫菌蛋白激发子PEcp1的功能分析:采用不同浓度的重组蛋白对玉米、黄瓜、四季豆浸种后,分别测定重组蛋白对植物发芽、根系生长和相关防御酶的影响。结果表明,不同浓度的重组蛋白对植物种子的发芽有不同的促进作用,其中对四季豆的影响最明显,以稀释300倍的效果最好,比对照提高了约70.5%;在根长方面,该蛋白能够促进黄瓜和玉米根的生长;在幼苗的生长方面,栗疫菌激发子能够促进植物幼苗的生长,但是其作用时间有一定的限制,6d后黄瓜和四季豆与对照相比无显著差异;在根系活力和防御酶上,栗疫菌激发子重组蛋白能够显著提高玉米的根系活力、POD和CAT活性,与对照相比差异显著,根系活力提高约2倍,POD活性相比对照增加了56.49%,CAT活性是对照的2.7倍,表明栗疫菌蛋白激发子PEcp1具有激活蛋白PenT1和NAC蛋白的部分功能,能够提高植物的抗逆性,在一定程度上促进植物的生长。