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为适应复杂的环境并抵抗环境中病原菌的侵害,植物在长期进化的过程中自身形成了多种复杂的防御机制。系统获得性抗性(SAR)就是一种重要防御机制。克隆玉米SAR系统的NPR类关键基因,对培育抗病能力强的玉米新品种具有重要意义。本实验利用玉米全基因组数据库资源和反转录PCR技术,克隆获得了一个玉米NPR类基因,对这个基因的特征及功能进行了分析,获得如下主要结果:1、该基因全长1434bp,编码477个氨基酸,序列登录NCBI网站,结果发现与已登录的玉米NPR1基因(登录号NM001154115)相似性99%,氨基酸相似性100%,因此,我们将获得的基因命名为ZmNPR1,其蛋白质分子量Mw=53.30kD,等电点pI=5.68;2、克隆的ZmNPR1与拟南芥和水稻NPR基因家族成员进行了序列比对分析,结果显示ZmNPR1与水稻OsNPR2具有较高的同源性,包含两个保守结构域POZ/BTB位点和Ankyrin repeat锚蛋白重复位点。3、利用基因枪技术将含有ZmNPR1基因的融合载体导入洋葱表皮细胞,结果显示ZmNPR1主要在细胞核中发挥作用。4、分别用一定浓度水杨酸、茉莉酸甲酯、玉米矮花叶病毒和玉米小斑病原菌处理玉米叶片,利用半定量PCR技术,分析了这四种处理下ZmNPR1基因和玉米防卫基因PAL(苯丙氨酸解氨酶)表达情况,结果显示,水杨酸和两种病原物的处理可以诱导ZmNPR1基因和PAL基因的表达,而茉莉酸甲酯处理下基因的表达受到抑制。5、构建了ZmNPR1过量表达载体和RNAi干涉载体并通过原位转化技术导入玉米中,共获得19株干涉植株,对其中10株进行PCR检测,结果均为阳性。6、对获得的干涉植株体内游离态水杨酸(SA)含量进行测定,结果显示干涉植株水杨酸的含量相比于对照平均下降了51%。上述结果均显示了克隆的ZmNPR1基因与玉米的抗病性相关。SAR是植物抵抗疾病系统的重要组成部分,而NPR类基因是SAR系统中的关键基因,因此,ZmNPR1基因的成功获得,为利用基因工程改造玉米抗病品种提供了一个有价值的目的基因,具有重要的意义。