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植物生长在自然环境中,面临着各种微生物的挑战。在这种长期相互作用、相互影响的共进化过程中,植物逐渐获得了一系列复杂的防御机制来保护自己。这种先天免疫也是植物、昆虫和脊椎动物共有的防御病原菌感染的机制。植物能通过特异识别病原菌的细胞壁、代谢物等成分,直接或间接识别相应的病原物,激活防御反应信号、产生超敏反应和一系列防御反应物质,最终产生抗病性。在植物的防御应答过程中,植物体自身会发生重要的代谢改变,以维持和调节细胞的正常生理过程。其中,泛素介导的蛋白调控是一种广泛存在的调控机制,对调控正常的细胞功能和植物对环境信号的反应起着重要作用。本研究从番茄中克隆一个泛素连接酶(ubiquitin ligase, E3)基因,并对基因的功能进行了研究。具体研究结果如下：1.根据BAH1基因序列,搜索番茄基因组数据库,获得一个EST。根据EST,设计引物,采用3’-RACE方法扩增获得了全长的SLBAH1基因的cDNA序列。序列分析显示,SLBAH1基因全长1002核苷酸,编码333氨基酸。功能预测显示,编码蛋白含有1个SPX结构域和1个RING (really interesting new gene, RING)结构域。2.根据SLBAH1基因全序列,设计引物,分别构建了包含全基因序列、缺少RING结构域基因序列和RING结构基因序列的原核表达载体,表达了融合蛋白SLBAH1、 SLBAH1dR和SLBAH1R。E3连接酶活性检测显示,SLBAH1和SLBAH1R具有体外泛素连接酶活性,而SLBAH1dR无E3酶活性。3.构建了35S-SlBAH1::GFP融合蛋白,通过打基因枪的方法把质粒载体转入已在MSo中铺好洋葱表皮,利用荧光显微镜进行观察。亚细胞定位分析结果显示,SLBAH1蛋白定位于细胞质和细胞核。4.利用RT-PCR方法对番茄中SLBAH1基因的器官特异性和对生物和非生物胁迫的表达特性进行了研究分析。结果显示,SLBAH1在根中的表达量高于叶和茎；并受灰霉病菌的诱导调控,在病原体感染的早期阶段被激活,之后表达量降低；防卫信号分子ABA、SA和MeJA也能不同程度的诱导着SLBAH1基因的表达量。上述结果表明了,SLBAH1基因可能在自身防御病害方面发挥着作用。5.对番茄幼苗的离体叶片进行灰霉菌离体接种当经PDS沉默的植株出现叶片退绿时,提取经pTRV S1BAH1处理的番茄幼苗叶片的总RNA,用Real Time PCR方法检测SBAH1基因的表达水平。结果表明,SlBAH1基因的表达量下调了30%～70%。生物形态观察结果显示,发生SLBAH1基因沉默的番茄植株叶片上的病斑直径明显小于对照处理的番茄叶片。综上所述,SlBAH1基因的下调表达可以显著提高植株对灰霉病菌的抗性,即对病原微生物和非生物胁起负调控的作用。这些结果,为人们进一步深入了解RING蛋白家族对植物抗病性的重要作用,也为番茄抗病基因工程的进一步研究提供理论依据和基因资源。