植物抗病害基因及其抗性机制的研究一直是植物功能基因分析和遗传改良的热点。番茄(Solanum lycopersicum)作为广泛种植的果蔬类经济作物,同时也是研究果实发育、营养品质,以及细菌性病害的模式植物。Pto基因(P.s.pv.tomato)是通过图位克隆方法获得的番茄抗病基因,编码丝氨酸/苏氨酸激酶。Pto可以识别结合病原菌注入植物细胞的效应蛋白、触发下游防御反应,对番茄抗病机制有着关键作用。在酵母双杂交系统中,Pto激酶可以与三个转录因子相互作用,它们被命名为 Pto interaction protein(Pti),即 Pti4、Pti5 和 Pti6。Pti 蛋白被认为可能是 Pto 途径下游基因,可以促进植物病程相关蛋白的表达。同时,Pti编码产物类似于烟草乙烯反应元件结合蛋白,而乙烯做为一种植物激素,具有促进果实成熟、参与植物抗病免疫反应等广泛的调控作用。但近年来对Pti基因的研究报道较少,其对番茄植株抗性及果实品质的影响尚待深入分析。本文通过Pti6基因载体构建、农杆菌介导遗传转化获得过表达植株。定量PCR结果显示,转化植株中Pti6表达水平较野生型显著提高。将Pti6过表达番茄植株接种病原菌Pst(Pseudomonas sysringae pv.tomato,丁香假单胞菌番茄致病变种菌株)后,植株叶片病斑明显减少,叶片菌落计数显著低于野生型。同时,对Pti6转化株系果实的测定结果表明,苯丙氨酸解氨酶(phenylalnine ammonialyase,PAL)、过氧化氢酶(catalase,CAT)、过氧化物酶(peroxidase,POD)活性较野生型番茄明显升高,而丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量有所降低,提示其在提高番茄防御反应中发挥作用。此外,Pti4、Pti5和Pti6过表达番茄果实的长宽比、硬度、质量、可溶性固形物、酸度、番茄红素含量没有显著改变,表明Pti基因可以增强植株抗病性,且对其果实性状没有明显影响。已有研究表明,很多转录因子与其它蛋白质相互作用,共同实现对植物生命活动的精细调控。除了 Pto蛋白,Pti的互作蛋白信息还未见系统报道。在本研究中,利用番茄根、叶、花、果实(包括未成熟期、绿熟期、转色期、转色后10天,四个不同时期)组织构建酵母双杂交文库。文库检测结果表明,平均插入片段大于1200bp,总库容量约为1.05×107 CFU。通过构建Pti基因酵母双杂交载体、自激活活性检测,进一步利用Pti4对互作蛋白进行文库筛选。根据阳性克隆测序结果,初步获得了 6个具有相互作用的转录因子(ripening regulated protein DDTFR8、REF/SRPP-like protein、U-box domain-containing protein、zinc finger protein ZAT5-like、GAGA-binding transcriptional activator、proline-rich protein 4-like)。[由由于Pti基因具有功能机制的相似性,因此,本工作所获得的互作蛋白信息将进一步为其作用机制的探讨提供研究基础。