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植物病害对农业和林业生产造成极大的经济损失。生物防治由于具有低毒、低残留、环境友好性的特点,在植物病害防治中有很大的应用潜力。为研究生物防治菌棘孢木霉(Trichoderma asperellum)ACCC30536疏水蛋白基因HFBII-4的功能。首先,从棘孢木霉ACCC30536菌株克隆获得HFBII-4的cDNA序列,GenBank接收号为KY914555,全长为294bp,能编码97个氨基酸。疏水蛋白HFBII-4的分子量为9.74kDa,等电点为4.41,属于Hydrophobin-2家族,能分泌到细胞外。选取29个真菌的疏水蛋白进行序列比对,结果表明这29个疏水蛋白有8个高度保守的半胱氨酸残基,形成4个结构稳定的二硫键以维持蛋白质结构的稳定。其次,成功构建了基因HFBII-4的重组真核表达载体p PIC9K-HFBII-4,并转化到毕赤酵母(Pichia pastoris)GS115中获得重组真核菌株GS115-HFBII-4。用甲醇诱导重组酵母,经Tricine-SDS-PAGE电泳检测,在9.74kDa处可见分泌蛋白,与理论一致,证明基因HFBII-4在毕赤酵母中成功表达。最后,用真核重组蛋白rHFBII-4诱导山新杨,然后检测杨树的基因转录模式、生理变化及抗病能力。结果表明,在山新杨的生长激素途径中,AUX1、LAX2、TIR1、IAA8和GH3这5个基因的表达趋势相似,在24h达到最大,分别为2-1.43、22.00、21.66、21.12和21.52倍,且表达量高于与对照;在山新杨的水杨酸激素转导途径中,基因PR1和NPR1在24h表达量最高,分为26.26和21.72倍;在山新杨茉莉酸激素转导途径中,相关基因JAR1、COI、JAZ和MYC2表达量在24h达到最大,分别为21.53、26.18、29.55和23.85倍。基因ORCA3在2h的表达量最高,为21.10倍。经重组蛋白诱导后,山新杨叶片的PPO和PAL活性明显高于对照,叶绿素含量在第5天含量最高,为1.9 mg-1.g。可溶性蛋白含量在第3d达到最大值,为16.61mg-1.g,且明显高于对照。同时,通过Evans BLue和NBT染色可看出经处理的山新杨细胞膜透性更小,活性氧含量更低。经诱导后的山新杨接种叶枯病原真菌后,产生病斑面积比对照要小,说明山新杨对杨树叶枯病的抗病性提高。综上所述,小分子疏水蛋白HFBII-4能够刺激杨树产生防御反应,增强杨树对病原菌的抗病能力。在本研究中,疏水蛋白基因HFBII-4的克隆及表达为疏水蛋白的研究工作奠定了基础,同时,为新型农药的生产和应用奠定良好的理论和物质基础。