抗菌肽(antimicrobial peptide,AMP)是生物体在长期进化过程中,为有效抵御病原微生物侵染而产生的具有抗菌活性的多肽,广泛存在于动物、植物及微生物.在植物体内,主要发现于叶片、种子、胚乳和子叶中.尽管抗菌肽的抗菌机制尚不完全清楚,但肯定与其结构有密切关系.研究证明,很多抗菌肽具有明显的抗菌效果,然而天然抗菌肽产量低,不能大量获取.利用基因工程技术生产抗菌肽是最具前景的途径之一.因此,筛选、鉴定和克隆抗菌肽基因具有重要的意义和应用价值.本项目组以名贵的传统中药材杜仲(Eucommia ulmoides Oliv.)为材料,以分离、鉴定和测序的杜仲抗菌蛋白以及杜仲转录组为线索,克隆了5个杜仲抗菌蛋白基因(几丁质酶基因EuCHITs),进化树分析发现,EuCHIT1、EuCHIT2、 EuCHIT3基因聚类与其他植物几丁质酶基因有共同的进化起源,与动物和微生物同源性相对较低.其中,EuCHIT1和EuCHIT2具有几丁质结合区和催化区,EuCHIT2还具有橡胶蛋白结构特征.利用转基因技术证明了所克隆基因能提高几丁质酶活性、保护性酶活性、病程相关蛋白基因PRs的表达量,以及显著提高转基因植物的抗病性.转EuCHIT1基因烟草、番茄和小麦植株提高了烟草、番茄灰霉病抗性以及小麦条锈病抗性,转EuCHIT2基因烟草提高烟草白粉病抗性.研究结果为开发利用杜仲抗菌蛋白基因提供了重要参考.