花生蛋白酶抑制劑基因的時(shí)空表達(dá).pdf

1、蛋白酶抑制劑（proteinase inhibkor，PI）是能夠抑制蛋白水解酶活性的一類多肽或蛋白質(zhì)，普遍存在于植物中。許多研究表明，PI與植物的抗病有關(guān)。在實(shí)驗(yàn)室前期的工作中，發(fā)現(xiàn)蛋白酶抑制劑可以抑制黃曲霉。了解植物中蛋白酶抑制劑在植物抵御病原菌過(guò)程中是何時(shí)開(kāi)始表達(dá)及其表達(dá)量，是闡明植物抗病過(guò)程和抗病機(jī)制的重要環(huán)節(jié)。在實(shí)驗(yàn)室前期研究的基礎(chǔ)上，以花生（Arachis hypogaea L.）種子汕油523為材料，對(duì)花生種子中蛋白酶抑制

2、劑在分子水平上進(jìn)行了時(shí)空表達(dá)研究。
　　 通過(guò)半定量RT-PCR，發(fā)現(xiàn)PI在種子、葉中出現(xiàn)高表達(dá)，其次是根，在莖和花中表達(dá)量較低，說(shuō)明PI在花生中的表達(dá)具有明顯的組織空間特異性。
　　 采用同樣的方法，發(fā)現(xiàn)無(wú)論是種子還是果殼中PI表達(dá)量均隨著發(fā)育天數(shù)的增加而逐漸升高。在種子發(fā)育40 DAP時(shí)PI的表達(dá)量出現(xiàn)最大值，而在果殼發(fā)育56 DAP時(shí)PI表達(dá)量最大。通過(guò)底物法測(cè)定其蛋白酶抑制活性和免疫組織化學(xué)定位的方法，也證實(shí)了上

3、面的結(jié)論。
　　 半定量RT-PCR研究發(fā)現(xiàn)PI在種子萌發(fā)過(guò)程中隨著萌發(fā)天數(shù)的增加表達(dá)量而下降。在萌發(fā)2d時(shí)PI的表達(dá)量突然增加，估計(jì)與種子萌發(fā)初期的自我保護(hù)有關(guān)，4d后的表達(dá)量下降，6d出現(xiàn)表達(dá)量上升，在之后的8～12d期間開(kāi)始下降。測(cè)定其蛋白酶抑制活性和免疫組化也得到了一致的結(jié)論。
　　 花生種子受黃曲霉菌侵染時(shí)，PI的表達(dá)與正常萌發(fā)種子中PI的表達(dá)明顯不同。在侵染前期（0～6d），PI的表達(dá)量會(huì)有所下降，但在侵染中

4、后期（8～12d）PI的表達(dá)量明顯上升。有種皮花生受黃曲霉侵染的子葉中PI表達(dá)量要低于去種皮的，時(shí)間進(jìn)程上也緩慢于去種皮花生子葉中PI的表達(dá)?？梢哉J(rèn)為，PI作為病程相關(guān)蛋白，在黃曲霉菌侵染過(guò)程中有所應(yīng)答，以保護(hù)花生種子不受黃曲霉菌的侵染。
　　 上述的研究結(jié)果可以從理論上進(jìn)一步了解PI的生理作用和在花生抗黃曲霉中的作用。在此基礎(chǔ)上，生產(chǎn)上通過(guò)提高PI基因的表達(dá)，也許可以幫助改善花生對(duì)黃曲霉的抗性，減輕黃曲霉的危害，進(jìn)而為生產(chǎn)實(shí)際