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番茄晚疫病(Tomato late blight)由卵菌疫霉属的致病疫霉(Phytophthora infestans)侵染引起,病菌对番茄(Solanum lycopersicum)致病性强,在整个生长期多次重复侵染植株,引起晚疫病爆发,严重危害番茄生产。培育抗晚疫病番茄品种是降低病害的有效途径。在醋栗番茄(Solanum pimpinellifolium)等种质资源中发现了多个抗晚疫病基因,包括Ph-1、Ph-2、Ph-3、Ph-4、Ph-5-1和Ph-5-2等。克隆和分析抗晚疫病基因及其编码蛋白的同源序列,对于探索抗病的分子机理,促进番茄抗病品种培育有重要意义。近几年Ph-3已从番茄抗晚疫病种质CLN2037B中鉴定,该基因属于R基因家族,编码CC-NBS-LRR蛋白。为了分析番茄感病种质和抗病种质中Ph-3/ph-3的差异,从4个感病自交系QL-1、LQH-1、620-1和877-1中分别克隆了Ph-3的同源序列。发现LQH-1、620-1和877-1的ph-3基因均插入了306 bp片段,出现3个终止密码子突变,导致ph-3蛋白翻译提前终止;从QL-1中克隆的ph-3有完整的ORF框,编码848个氨基酸,在蛋白质序列上与Ph-3抗病蛋白有差异。从GenBank数据库中搜索番茄和马铃薯(两者均为致病疫霉菌的宿主)的Ph-3同源蛋白,试图通过对Ph-3抗病蛋白和ph-3感病蛋白的序列分析比较,寻找与抗病性和抗病谱相关的氨基酸位点或特异区段,为新型抗晚疫病基因的分子设计和开发提供参考。在GenBank中用Ph-3抗病蛋白的序列搜索,找到3个番茄ph-3蛋白(XP004247879、XP004247880和XP004247881)。利用MegAlign软件对番茄中的Ph-3抗病蛋白和4个ph-3感病蛋白(包含QL-1的ph-3蛋白)比较分析,发现抗病蛋白和感病蛋白之间共有38个氨基酸位点差异,约87%差异位点在LRR区,其中有4个区段在8个氨基酸中存在3个差异位点。从野生马铃薯(Solanum venturii)中克隆的抗晚疫病基因Rpi-vnt1.1(FJ423044)和Rpi-vnt1.3(FJ423046),与番茄Ph-3是同源基因。在GenBank中搜索到3个马铃薯(Solanum tuberosum)的ph-3蛋白(XP006360919、XP015170548、XP015170549),进一步分析蛋白序列差异,发现马铃薯中抗病蛋白和感病蛋白的LRR区共有95个氨基酸差异,包括17个氨基酸缺失、6个氨基酸插入和69个氨基酸位点变异,其中有7个区域差异相对较大。综合比较番茄和马铃薯中Ph-3同源蛋白序列差异,可以排除部分与抗病性不相关的差异位点。对番茄和马铃薯中Ph-3同源蛋白进行分析,比较抗病蛋白和感病蛋白的氨基酸差异,希望找到与晚疫病抗性相关的氨基酸位点,为番茄新型抗晚疫病基因的分子设计奠定基础。