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1、植物病程相關蛋白研究進展摘要：本文介紹植物病程相關蛋白的結構、性質、分類、基因結構和表達調控等方面的研究進展，闡述病程相關蛋白與植物系統獲得性抗性的關系關鍵詞：病程相關蛋白；系統獲得性抗性；植物中圖分類號：S432文獻標識碼：A植物生長於多變的自然環境中，形成瞭各種各樣有效適應或抵抗逆境的機制。環境中的病原微生物包括真菌、細菌、病毒以及線蟲等，它們誘發的植物抗病機制是近年來植物抗性研究的熱點之一。植物中普遍存在的抗病機制有兩種：過敏反應(hypersensitiveresponse,HR)和系統獲得抗性(systemicacquiredresistance
2、,SAR二者均有多種抗病基因和病程相關蛋白的參與1植物抗病機制口1・1植物抗病基因和防衛反應基因植物抗病基因，是決定寄主植物對病原菌的專化性識別並激發抗病反應的基因。它與病原菌無毒基因互補。植物抗病基因編碼產物是抗病反應信號轉導鏈的起始部分，當它與病原菌無毒基因直接或間接編碼產物互補結合後，通過信號傳導，誘導植物防衛反應基因的表達，激發並引起植物的抗病反應。病程相關(pathogenesis-related,PR)蛋白基因作為植物防衛反應基因的一員，廣泛存在於不同植物中。口1.2植物抗病機制植物中普遍存在的抗病機制有兩種：過敏反應(hypersensit
3、iveresponse,HR)和系統獲得性抗性(systemicacquiredresistanee,SAR)過敏反應是指在植物與病原菌的非親和互作中，受病原菌侵染的植物細胞快速死亡而形成枯斑的反應。過敏反應是植物程序化的抗病機制，不同的植物與病原菌互作發生過敏反應時，在細胞、生化及分子水平上的變化基本相同。系統獲得抗性是指植物發生過敏反應後，獲得的對病原菌的廣譜抗性。系統獲得性抗性是植物防衛反應基因被系統誘導表達的結果，特別是PR蛋白類基因。如擬南芥和煙草的DPR/□基因；黃瓜的幾丁質酶基因;水稻的脂氧化酶基因等。口1・3病程相關蛋白病程相關蛋白(pat
4、hogenesisrelatedproteins,PRP/PRs)是指植物在病理或病理相關的環境下誘導產生的一類蛋白°PRP最初由VanLoon、VanKammen和Kassanis應用多聚腺昔酸(PA)誘導煙草抗病研究時發現。隨後的研究越來越多，人們把這種普遍存在的具有廣譜抗性的誘導的可溶性蛋白質統稱為PRPo最近，在PR蛋白基因表達調控的分子機制等方面取得瞭不少重要進展2植物中的PRP及其功能口2・1PRP的結構根據最早報道的樺樹花粉超傢族Betvl的結構特征,Mogensen等人於2002年首次通過熒光分光光度方法證實瞭這個蛋白在天然狀態下能結合一系
5、列天然或合成的小分子配體包括ANS、脂肪酸、類黃銅、細胞分裂素和脫氧膽酸等。口2・2PRP的性質PRP相對分子質量較小，一般為10-40kD,因此可以在胞內和胞間較好地積累。PRP有較強的穩定性，大部分PRP能抵抗蛋白酶、糖昔酶、重金屬、尿素、低pH值和高溫(609>>PRP在進化上相對保守，來自不同植物的同類型PRP不僅在物理和化學性質上相似，而且在分子結構、氨基酸組成和血清反應等方面也相似植物中的PRP主要表現如下活性:(1)幾丁質酶;(2)P-1,3■葡聚糖酶;(3)P-1,3-1,4-葡聚糖酶;(4)脫乙酰殼多糖酶；(5)過氧化物酶；(6)類甜味蛋
6、白;(7)a-淀粉酶；(8)溶菌2・3PRP的分類PRP最初根據寄主來源和在聚丙烯酰胺凝膠電泳中的遷移率分類，隨著對PRP基因組的分離、克隆、表達硏究的深入,形成瞭目前按PRP的植物來源、電泳遷移率(分子量).血清學關系以及氨基酸序列的同源性為標準的分類體系根據氨基酸序列的相似程度至少可以將PRP分為5組：(1)PR-1組：PR-la.PR-lb、PR-1c功能不明，為富含甘氨酸的PRP，它們在煙草對TMV的過敏反應過程中產生表明這組PRP具有抗病毒功能，有人認為它們可能參與植物細胞壁抗侵染作用。（2）PR-2組和PR-3組：這兩類分別是p-1,3■葡聚糖
7、酶和幾丁質酶。（3）PR-4組：功能不明，在煙草中可被TMV侵染所誘導，與外源凝集素hevein的C端主體序列同源，表明可能參與病原細菌的非親和識別。（4）PR・5組：即被稱為類甜蛋白(thaumatin-likeprotein,TLP)的PRP。主要是24kD的蛋白質,包括PR-S、PR-P和城性osmotinI、osmotinll,它們與甜蛋白有血清學關系。在經傷口誘導的番茄、馬鈴薯葉片中也發現類似的PRP,可激活某些抵抗絲氨酸肽鏈內切酶的蛋白質活性。（5）PR-10組：存在於許多植物中，有人研究黃羽扇豆時發現其過敏反應中存在著兩種類型的PR-10蛋白
8、，分別命名為L1PR10・1A和L1PR10・1B,兩者的相對分子
