丁香酚通過(guò)調(diào)控LePer1抗番茄黃化曲葉病毒病的機(jī)制研究.pdf

1、由番茄黃化曲葉病毒（Tomato Yellow Leaf Curl Virus，TYLCV）引起的番茄黃化曲葉病毒病是近年來(lái)危害番茄安全生產(chǎn)的災(zāi)難性病害之一。傳統(tǒng)的化學(xué)抗病毒劑防效低、易污染環(huán)境且易引發(fā)食品安全問(wèn)題。作者所在實(shí)驗(yàn)室篩選到植物源抗病毒劑丁香酚，室內(nèi)盆栽藥效實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示其對(duì)TYLCV的防效高達(dá)75.8％，遠(yuǎn)高于目前普遍使用的化學(xué)抗病毒劑鹽酸嗎啉胍;丁香酚處理能顯著抑制病毒增殖、致病相關(guān)基因（CP、Rep、REn）在番茄體內(nèi)的

2、表達(dá)，并有效緩解病癥。為了研究丁香酚抗TYLCV侵染的作用機(jī)制，本文克隆了番茄體內(nèi)特異性抗TYLCV的抗病相關(guān)基因LePer1，并初步研究了丁香酚通過(guò)調(diào)控LePer1抗TYLCV的作用機(jī)理。
　　第一，研究丁香酚如何調(diào)控LePer1的表達(dá)。水楊酸(SA)和一氧化氮(NO)都是植物免疫反應(yīng)過(guò)程中的重要信號(hào)分子。RT-PCR結(jié)果顯示SA和外源NO供體硝普鈉(SNP)處理均能誘導(dǎo)LePer1的表達(dá)。通過(guò)NO特異性熒光探針(DAF-FMD

3、A)對(duì)番茄幼苗內(nèi)源NO的原位檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，丁香酚處理能刺激番茄幼苗根和莖中NO的產(chǎn)生，說(shuō)明NO介導(dǎo)了丁香酚誘導(dǎo)LePer1的表達(dá)。結(jié)合本實(shí)驗(yàn)室的前期研究結(jié)果，即丁香酚能夠促進(jìn)植物體內(nèi)SA的合成，說(shuō)明丁香酚亦能通過(guò)SA誘導(dǎo)LePer1表達(dá)。而在植物免疫反應(yīng)過(guò)程中，SA能夠促進(jìn)NO產(chǎn)生，即NO可以作為SA的下游信號(hào)發(fā)揮作用。由此，可以推論:丁香酚可能通過(guò)促進(jìn)SA的合成，進(jìn)而誘導(dǎo)NO的產(chǎn)生，最后NO誘導(dǎo)LePer1的表達(dá)，即“丁香酚→SA→NO→

4、LePer1”線性信號(hào)途徑。另外，其它激素處理（如茉莉酸、赤霉酸等）亦能誘導(dǎo)LePer1的表達(dá)，說(shuō)明LePer1是植物激素介導(dǎo)的多條免疫途徑的下游靶標(biāo)，但丁香酚是否能通過(guò)調(diào)控其它激素免疫途徑誘導(dǎo)LePer1表達(dá)需要進(jìn)一步研究。
　　第二，LePer1基因的克隆及其結(jié)構(gòu)與功能的預(yù)測(cè)分析。通過(guò)分段克隆、測(cè)序、拼接得到番茄體內(nèi)LePer1的完整cDNA的核酸序列(1862 bp)，由基因組序列中14個(gè)外顯子組成。通過(guò)多重比對(duì)分析，發(fā)現(xiàn)L

5、ePer1在植物中的保守性較高。通過(guò)對(duì)其編碼的氨基酸組成、疏水性和細(xì)胞定位預(yù)測(cè)，表明LePer1是一個(gè)細(xì)胞質(zhì)膜蛋白。通過(guò)對(duì)跨膜結(jié)構(gòu)和保守性結(jié)構(gòu)域分析、并進(jìn)行同源建模預(yù)測(cè)3D結(jié)構(gòu)，確認(rèn)LePer1蛋白是一種透性酶，可能具有轉(zhuǎn)運(yùn)核苷、酰脲和抗壞血酸等的功能。LePer1氨基酸序列的蛋白修飾位點(diǎn)預(yù)測(cè)顯示其含有多個(gè)磷酸化和豆蔻酰化位點(diǎn)，表明LePer1還可能參與激酶介導(dǎo)的信號(hào)傳導(dǎo)，但LePer1在植物免疫的具體功能下游調(diào)控事件還需要通過(guò)轉(zhuǎn)基因手