一种益母草种子分离的新新小抗菌蛋白的表达赋予烟草的抗病性.docVIP

表达益母草种子中分离的新型抗菌小蛋白提高烟草抗病性 摘要：药用植物通常被认为是天然抗菌物质的最广泛来源。一种具有抗菌特性的新型小蛋白LJAMP1，是从药用草(益母草)的种子中纯化而来的。LJAMP1是一种热稳定性蛋白，分子量为7.8kDa，测定的等电点为8.2。体外实验表明LJAMP1会抑制了一系列真菌和细菌的生长。LJAMP1对丝胞纲真菌的生长抑制特别的明显，如Alternaria alternata, Cercospora personata, and Aspergillus niger。LJAMP1 N端蛋白的序列已被测定，且编码基因已通过cDNA快速扩增克隆得到。LJAMP1基因没有内显子，是编码了含有95个氨基酸的多肽，其中前面27残基被推测为信号肽。成熟LJAMP1表现出与napin储存蛋白具有相对低同源性。Northern blot实验显示LJAMP1在种子中能优先表达。生物测定转基因的烟草显示，过量表达LJAMP1不仅能有效的提高烟草对真菌病害A. alternata抗性，同时也能提高对细菌病原Ralstonia solanacearum抗性，且观察并没有改变植物的生长和发育。 微生物能在无数植物寄主上引起疾病并且对经济作物的产生巨大损失，从而影响了有用食物在世界的分布。虽然有大量的研究结果能够防治由植物病原物引起的病害，但最大的困难仍然是缺少对植物病原物引起的病害有效的控制方法，如病原细菌Erwinia amylovora and Xanthomonas vesicatoria，和一些病原真菌, 如 Verticillium dahliae。关于植物病原物广谱抗微生物活性的新型分子的研究是一项具有挑战性的植物病理研究。 植物的种子里通常分布了许多微生物。为了保护种子免受病原物的侵染，植物在繁衍的过程中形成了各种的防御系统。种子的物理屏障，如低水量和坚硬的种子壳抵抗细菌和真菌入侵破坏种子的萌发，因为种子的外壳是靠渗析开裂。这些物理屏障的开裂会让病原物侵入到种子内。因此，在植物生长周期中种子的萌发阶段是个易感染病原物的时期。大家广泛接受一种观点，即在种子的萌发期间抗菌氨基酸或是蛋白参与保护种子免受潜在的微生物的入侵。到现在为止，植物种子中已检测到许多的抗菌活性蛋白，如几丁质， β-1,3-葡聚糖酶，防御素，??硫堇°C，光照是在自然条件下并增加了人工的14 h/10 h 光周期 at150 μE/s/m2。 抗菌实验：这个研究中所用的真菌和细菌都是用西南大学植物病理学专业提供的。关于抗真菌实验，17个真菌如表一所列。 TABLE 1. Antimicrobial activity of LJAMP1a Tested pathogens Conc. of inhibition (_M) Bacteria Ralstonia solanacearum 7.5–15 Agrobacterium radiobacter No Bacillus subtilis _15 Escherichia coli No Fungi Alternaria alternata _7.5 Alternaria brassicae _7.5 Aspergillus niger _7.5 Botrytis maydis _7.5 Botrytis cinerea 7.5–15 Cercospora personata _7.5 Colletotrichum gloeosporiodes_15 Fusarium oxysporum 7.515 Penicillium digitatum _15 Pyricularia grisea 7.5–15 Rhizoctonia solani 7.5–15 Rhizoctonia cerealis _7.5 Rhizopus nigrieans_15 Saccharomyces cerevisiae_15 Sclerotinia sclerotiorum_15 Trichoderma harzianum _7.5 Verticillium dahliae 7.5–15 a Antifungal activity of LJAMP1 against various bacterial and fungal species is shown. Purified LJAMP1 dissolved in sterile 20 mM sodium phosphate buffer, pH 6.2, was used for determination of antibacterial and antifungal activity. The inhibition of fungal and ba