辣椒疫病是一种世界性土传病害，严重影响我国及世界各国的农业生产，造成巨大的经济损失。该病由辣椒疫霉菌（Phytophthora capsici）所引起。辣椒疫霉菌是一种土传卵菌，在适宜条件下引起青椒茎腐、根腐和枯萎；寄主范围广，可以侵染辣椒、西葫芦、黄瓜、番茄等9科20多种作物。植物病原卵菌与寄主互作过程中分泌多种重要的细胞壁降解酶或致病酶，其中多聚半乳糖醛酸酶(EC3.2.1.15)是多种植物病原卵菌分泌的一种重要致病酶，通过降解寄主植物细胞壁的果胶、中胶层而破坏寄主防御体系，利于病原菌的各种侵染结构、及其分泌的各种致病酶或致病毒素顺利侵染寄主组织细胞而导致寄主的病程发展。辣椒疫霉菌（P. capsici）作为一种重要的致病卵菌产生多个多聚半乳糖醛酸酶形成PG基因家族。N-糖基化通常发生在侧链Asn残基上由三联体Asn-X-Ser/Thr组成，X是除Pro之外的氨基酸。多聚半乳糖醛酸酶的一级结构具有不同数量的可能的N-糖基化位点。辣椒疫霉菌多聚半乳糖醛酸酶的糖基化可能在其酶活性及致病性中起重要作用，有实例证明糖基化在蛋白结构，功能和蛋白-蛋白相互作用上有显著影响。到目前为止真菌N-糖基化的研究还比较少。不同的蛋白或不同位置的糖基化位点对蛋白的作用是不相同的，所以研究每一个糖基化位点对蛋白的功能和稳定性的作用非常重要。辣椒疫霉多聚半乳糖醛酸酶是一个大的基因家族，通过预测发现全长基因具有不同的糖基化位点。糖基化位点的多少，糖基化位点的位置，糖基化在基因家族内的进化都可能直接或间接的影响酶的活性，稳定性，进而影响辣椒疫霉在侵染寄主时多聚半乳糖醛酸酶的致病性。作为一种重要的细胞壁降解酶，多聚半乳糖醛酸酶的N-糖基化是本试验研究的重点。主要研究内容如下：选取Pcipg5作为靶标基因，研究其功能与致病性的关系。利用RT-PCR，Northern杂交，荧光定量PCR检测Pcipg5在辣椒疫霉菌接种后病株内转录表达水平；通过Western杂交检测靶基因在辣椒疫病株内翻译表达水平；通过酵母真核表达体系表达靶基因，Ni-亲和层析纯化蛋白，蛋白活性检测；纯化后蛋白接种辣椒叶片，检测靶基因对辣椒叶片的破坏和细胞壁降解作用。通过研究发现Pcipg5在辣椒疫霉菌侵染寄主时是一个具有致病活性的基因。利用游动孢子悬浮液接种辣椒叶片，荧光PCR检测辣椒疫霉菌中9个多聚半乳糖醛酸酶基因的转录表达；将9个基因与糖基化全突变基因PVX瞬时表达，接种辣椒幼苗。荧光PCR检测研究发现，Pcipg5、Pcipg2、Pcipg21在辣椒疫霉菌侵染寄主早期表达；Pcipg16、Pcipg18、Pcipg13、Pcipg15、Pcipg20在侵染中期表达；Pcipg11在侵染后期表达。农杆菌介导的PVX瞬时表达分析突变后的基因接种后PVX/Pcipg15-N68症状比PVX/Pcipg15严重、PVX/Pcipg2-NQ症状比PVX/Pcipg2严重，其他的糖基化位点全突变的基因PVX瞬时表达症状比未糖基化位点突变基因症状弱，表明糖基化位点在辣椒疫霉菌侵染辣椒寄主时多聚半乳糖醛酸酶降解果胶的过程中起一定的作用。通过多聚半乳糖醛酸酶Pcipg5、Pcipg2、Pcipg21基因和糖基化位点突变基因PVX瞬时表达、酵母真核表达纯化后pH稳定性活性分析、热稳定性活性分析、蛋白辣椒寄主接种等试验，发现Pcipg5基因的N252糖基化位点在PCIPG5蛋白活性上起正调控作用；单个糖基化位点N34，N76，N137在PCIPG2蛋白活性中起正调控，三个糖基化位点相互作用起负调控作用；糖基化位点N186、N322在Pcipg21表达的蛋白中起正调控作用；糖基化位点N374在PCIPG21蛋白中起负调控作用。糖基化全突变后蛋白活性降低，可能是所有的糖基化在辣椒疫霉菌多聚半乳糖醛酸酶Pcipg21基因表达蛋白中起正调控作用。研究表明不同的糖基化对蛋白的活性和致病作用各有不同。本研究从基因和蛋白水平上分析了Pcipg5的功能和辣椒疫霉菌多聚半乳糖醛酸酶糖基化对于酶的影响。通过PVX瞬时表达研究糖基化的多少，有无与多聚半乳糖醛酸酶致病性的关系，每个基因糖基化与其基因致病性的关系。通过真核表达，活性测定研究每个糖基化位点在其基因表达折叠，分泌，酶的活性及致病性上的不同作用。