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马铃薯是世界上最重要的粮蔬作物之一。由致病疫霉引起的马铃薯晚疫病给世界马铃薯生产造成了巨大的损失,因此培育新的抗晚疫病品种是马铃薯育种的重要目标。Dirigent蛋白质广泛存在于维管植物组织中,它与植物木质素的生物合成有关。由于木质素是植物细胞抵御外界病原菌入侵的天然屏障,故dirigent蛋白质可能在植物的抗病反应中起着重要的作用。本试验通过马铃薯的EST序列和RACE技术克隆获得了两条Dirigent基因的全长cDNA序列,命名为StDIR1和StDIR2,并对其在致病疫霉、H2O2以及NO诱导下的表达情况以及StDIR1基因表达的组织特异性进行了分析研究。试验结果如下:(1)StDIR1基因cDNA序列全长为729bp,编码多肽链含191个氨基酸残基,其中N-端的24个为信号肽序列,其理论的分子量和等电点分别为21,315Da和9.37,并与陆地棉dirigent-like protein1相似性高达76%,同一性为62%。而StDIR2基因cDNA序列全长为778bp,编码的194个氨基酸残基多肽链中,信号肽序列残基为26个,该蛋白质分子量为20,929Da,pI值9.12,与灰绿云杉dirigent-likeprotein pDIR12的相似性和同一性分别为74%和58%。生物信息学分析表明,StDIR1和StDIR2均为分泌型蛋白质,分别在不同的位置包含了N-糖基化位点,二者同属DIR-b亚家族成员。(2)不论是致病疫霉、H2O2还是NO的侵染,均可诱导StDIR1基因不同程度的上调表达,但是晚疫病感性品种中该基因的最大表达要明显晚于抗性品种。StDIR2基因同样可分别被致病疫霉、H2O2或NO所诱导,但它们的表达趋势一致,即在6h表达产物大量积累,随后表达降低直至24h后再次回升并保持较高水平表达。(3)切割损伤可诱导StDIR1基因的表达,并在24h到48h间达到最高,而致病疫霉和切割损伤的共同诱导则使表达产物在12h时达到最高;但是StDIR2基因的诱导无明显规律。(4)不论在抗性品种还是感性品种中,StDIR1基因在马铃薯组织根、茎、叶和花中表达量依次降低;但在块茎中表达明显不同,即在抗性品种中该基因表达量较高,但在感性品种中几乎不表达。