香蕉是人类最早栽培的作物之一，也是世界热带地区的重要经济作物，也是暨水稻，小麦，玉米之后的的第四大粮食作物，在世界农业和经济中占有十分重要的地位。与其他蕉类栽培品种比较，香蕉具有果实风味最好，丰产性最高的优良特性。然而，由于香蕉的抗病能力弱，常受一些病虫害的侵染，严重威胁着香蕉的生产。对蕉类品种进行抗病性调查鉴定，发现大蕉抗炭疽病高、抗尾孢霉叶斑病，且对镰刀菌枯萎病的耐性较香蕉强。大蕉具有优良的抗逆性，如抗寒，抗病害，抗旱，抗倒伏等特性。因此，若能找到并分离、克隆大蕉的抗病性、抗寒性相关的基因并运用基因工程方法将其转入香蕉植株，则有望得到既有香蕉的风味佳，产量高又兼具抗病、抗寒能力的新品种。这对于世界人口和粮食问题的解决具有重要意义。本研究拟从大蕉这一有兴趣资源入手，寻找并分离抗性基因。为进一步深入开展抗性机理研究奠定物质基础和提供技术支持。主要研究结果如下： 1．以炭疽病菌诱导的大蕉叶片为材料，构建了一个富集抗病相关基因cDNA的文库。原始文库和扩增文库滴度分别为1.48×10<6>和7.8×10<9>pfu/ml，重组率为94％，插入片段大小分布约在400-2000 bp，平均大小为500-1200 bp。 2．用抑制差减杂交技术构建了一个富集炭疽病抗性相关基因片段的差减文库。应用反向Northern技术对差减文库进行了筛选。筛选出的差异表达克隆经测序后合并为55个代表不同基因的EST片段，从其功能看，分属于初级代谢、转录相关、能量代谢、蛋白合成、蛋白质修饰/加工/贮藏、转运相关、细胞结构、信号传导、抗病防御、次生代谢和细胞生长分裂等生命过程。分析与大蕉抗病相关的片段，结果显示这些片段涉及到抗病反应的全过程，包括与病原识别的抗性基因、与信号传导和转录调控有关的基因、参与过敏反应的基因、系统获得抗性中的病程相关蛋白基因，还有编码参与细胞保护、抑菌物质及与抗病防御有关代谢反应酶的基因等。 3.利用cDNA末端快速扩增和重叠延伸相结合的方法，从炭疽病菌诱导大蕉中克隆了一个具有完整开放阅读框架的cDNA。序列分析结果表明，该基因序列全长为1081 bp，完整读码框为978 bp，编码326个氨基酸，将其命名为MpChi-1，GenBank登记号为AY997529。对其进行生物信息学分析发现该酶为酸性一类几丁质酶，预测其分子量为33.58kD，等电点为4.70。该基因编码的几丁质酶和水稻内切几丁质酶有极高的同源性，仅有三个氨基酸残基不同。同源建模分析表明这三个氨基酸残基不同没有改变酶的活性位点的结构。 4.Southern杂交显示大蕉基因组有2到3个坳Chi-1基因拷贝。并对其受病原菌及其它非生物因子诱导表达模式进行研究，MpChi-1在大蕉被炭疽侵染时被诱导表达，Northern杂交分析表明炭疽侵染时MpChi-1基因的mRNA积累很快，侵染12 h后能检测到其表达，侵染3d后MpChi-1基因表达量达到最大。水杨酸(SA)和茉莉酸(JA)均能诱导MpChi-1基因的表达， MpChi-1在机械损伤后以恒定的水平表达，不同浓度的NaCl溶液处理能诱导其微弱表达，硝酸银能诱导其表达而脱落酸不能。该基因可能与植物早期过敏反应或与植物抗病防御有关。 5.将从大蕉中克隆的几丁质酶的基因在大肠杆菌BL21(DE3)中进行了高效表达。通过优化它的表达条件，然后通过饱和硫酸铵和反相高压液相色谱二步法对重组蛋白进行纯化，通过抑菌实验证明所纯化的几丁质酶对炭疽菌丝生长有抑制作用，同时也对其分解几丁质的能力也进行了测定。 6.本研究成功构建了酵母双杂交cDNA文库和pGBKT7-MpChi-1重组质粒。并拟以pGBKT7-MpChi-1为诱饵蛋白进行酵母双杂交筛选，以期筛选出与几丁质酶相互作用的蛋白，目前正在进行酵母杂交筛选的工作。