花生蛋白酶抑制劑基因的時空表達.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)。在實驗室前期的工作中，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程中是何時開始表達及其表達量，是闡明植物抗病過程和抗病機制的重要環(huán)節(jié)。在實驗室前期研究的基礎(chǔ)上，以花生（Arachis hypogaea L.）種子汕油523為材料，對花生種子中蛋白酶抑制

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

3、面的結(jié)論。
　　 半定量RT-PCR研究發(fā)現(xiàn)PI在種子萌發(fā)過程中隨著萌發(fā)天數(shù)的增加表達量而下降。在萌發(fā)2d時PI的表達量突然增加，估計與種子萌發(fā)初期的自我保護有關(guān)，4d后的表達量下降，6d出現(xiàn)表達量上升，在之后的8～12d期間開始下降。測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，PI的表達與正常萌發(fā)種子中PI的表達明顯不同。在侵染前期（0～6d），PI的表達量會有所下降，但在侵染中

4、后期（8～12d）PI的表達量明顯上升。有種皮花生受黃曲霉侵染的子葉中PI表達量要低于去種皮的，時間進程上也緩慢于去種皮花生子葉中PI的表達?？梢哉J為，PI作為病程相關(guān)蛋白，在黃曲霉菌侵染過程中有所應(yīng)答，以保護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)上通過提高PI基因的表達，也許可以幫助改善花生對黃曲霉的抗性，減輕黃曲霉的危害，進而為生產(chǎn)實際