灰葡萄孢菌激活蛋白的生物學(xué)功能

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1、北京農(nóng)學(xué)院本科生畢業(yè)論文開題報(bào)告課題：灰葡萄孢菌激活蛋白的生物學(xué)功能學(xué)生姓名：張艷麗學(xué)號：200920242182學(xué)科、專業(yè)：植物保護(hù)研究方向：植物病理學(xué)入學(xué)年月：2009年9月導(dǎo)師姓名：趙曉燕職稱：講師7填表說明一、開題報(bào)告各項(xiàng)內(nèi)容要實(shí)事求是，逐條認(rèn)真填寫，表達(dá)要明確、嚴(yán)謹(jǐn)。二、開題報(bào)告需用計(jì)算機(jī)打印，一律A4紙雙面打印，于左側(cè)裝訂成冊。三、畢業(yè)論文開題報(bào)告的一級標(biāo)題1，二級標(biāo)題1.1，三級標(biāo)題1.1.1，四級標(biāo)題1.1.1.1，標(biāo)題字體均為小四號宋體加粗;開題報(bào)告內(nèi)容字體為小四號宋體,行距為1.25倍行距；參考文獻(xiàn)

2、字體為五號宋體，格式要求與畢業(yè)論文一致。四、此表填寫一式三份，一份交系留存（含電子版），一份交指導(dǎo)教師，一份學(xué)生自存。7一、立題依據(jù)和目標(biāo)1.該研究的目的、意義，國內(nèi)外研究現(xiàn)狀并列出主要參考文獻(xiàn)1.1研究該題目的目的、意義激活蛋白是從葡萄孢菌、交鏈孢菌、黃曲霉菌、稻瘟菌、青霉菌、紋枯病菌、木霉菌、鐮刀菌等多種真菌中篩選、分離、純化出的新型蛋白質(zhì)[1]。分子量在40kDa到65kDa之間。氨基酸和核苷酸序列不同于過敏蛋白和隱地蛋白，植物激活蛋白通過與植物表面受體的互作，誘導(dǎo)植物的信號傳導(dǎo)，引起植物體內(nèi)一系列的代謝反應(yīng)，誘

3、導(dǎo)和激活植物自身防衛(wèi)免疫系統(tǒng)和生長系統(tǒng)，從而對病蟲害產(chǎn)生抗性，促進(jìn)植物生長，提高作物產(chǎn)量[2]。激活蛋白是從病原真菌中分離純化的一種新型耐熱蛋白，對煙草花葉病毒和黃瓜花葉病毒等植物病毒有顯著的誘抗作用。本研究就以灰葡萄孢菌為例,確定激活蛋白在誘導(dǎo)植物抗病性、抗逆性和促進(jìn)植物生長方面的生物學(xué)功能，為激活蛋白的作用機(jī)制、新基因克隆、構(gòu)建基因工程菌株和轉(zhuǎn)基因植物研究提供依據(jù)。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀植物激活蛋白作為新型的蛋白激發(fā)子，能誘導(dǎo)植物的信號傳導(dǎo)，激活植物自身防衛(wèi)系統(tǒng)和生長系統(tǒng)，從而抵御病蟲害的侵襲，促進(jìn)植物生長發(fā)育，提高

4、作物產(chǎn)量[3]。研究表明，植物激活蛋白能顯著提高植物抗病相關(guān)酶活性和生長相關(guān)物質(zhì)的積累。定量PCR驗(yàn)證水稻基因芯片分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)，激活蛋白能提高植物抗病相關(guān)基因表達(dá)量，說明植物激活蛋白引起了植物代謝系統(tǒng)的一系列反應(yīng)，激活了抗逆相關(guān)蛋白和基因的表達(dá)，因此表現(xiàn)出抗病和促進(jìn)植物生長作用。目前研究進(jìn)展分析稻瘟菌激活蛋白可明顯提高絲瓜、番茄的發(fā)芽率，促進(jìn)種子發(fā)芽整齊，同時對促進(jìn)植物幼苗生長、健壯有明顯的作用。激活蛋白處理水稻種子，能促進(jìn)水稻幼苗的生長，對根長的促進(jìn)作用更明顯，同時提高水稻秧苗的琥珀酸脫氫酶(SDH)、總淀粉酶和丙酮

5、酸激酶(PK)活性，處理水稻后，控制稻瘟菌效果達(dá)50.68%。經(jīng)激活蛋白處理后，植物的纖維素酶和醇脫氫酶活性增強(qiáng)，過氧化氫和脯氨酸含量提高，這些酶和活性物質(zhì)在促進(jìn)植物生長抗逆方面發(fā)揮重要作用[4]。交鏈孢菌植物激活蛋白處理番茄植株，對灰霉病的防治效果在21d達(dá)71.30%。激活蛋白能夠促進(jìn)棉種萌發(fā)，增加棉苗根系活力，提高皮棉的產(chǎn)量，改善棉花的品質(zhì)。激活蛋白誘導(dǎo)處理種子能加快黃瓜種子的萌發(fā)，促進(jìn)幼根的生長；提高多種瓜果蔬菜的座果率，如處理西瓜和番茄可使瓜果數(shù)和果重顯著提高，分別達(dá)到77.4%和45.7%。激活蛋白能誘導(dǎo)白

6、術(shù)對根腐病、斑枯病的抗性，提高白術(shù)的產(chǎn)量和品質(zhì)；顯著提高臍橙對炭疽病的抗性，對日灼病、臍黃病、裂果病三大生理病害有較好的誘抗效果；對白菜有顯著的抗病增產(chǎn)作用，同時能大幅度提高白菜的品質(zhì)；能顯著誘導(dǎo)煙草抑制花葉病的發(fā)生和發(fā)展，枯斑抑制率達(dá)70.18%，能明顯促進(jìn)煙草生長，改善烤煙的品質(zhì)[5]。7灰葡萄孢菌激活蛋白對植物的促生作用和抗病性誘導(dǎo)作用，來源于灰葡萄孢菌的14kDa激活蛋白PEBCZ誘導(dǎo)番茄對灰霉病的抗性，結(jié)果表明，經(jīng)1.182ug/mL激活蛋白誘導(dǎo)處理后，番茄對灰霉病的抗性有顯著提高。番茄接種灰霉菌17d后，對

7、灰霉病的誘抗效果達(dá)到67.03%[7]。測定了番茄體內(nèi)與抗病代謝有關(guān)的苯丙氨酸解氨酶(PAL)、過氧化物酶(POD)和多酚氧化酶(PPO)活性的動態(tài)變化，發(fā)現(xiàn)經(jīng)激活蛋白處理后，番茄幼苗葉片的苯丙氨酸解氨酶(PAL)、過氧化物酶(POD)和多酚氧化酶(PPO)活性均有不同程度提高，PAL活性在誘導(dǎo)48h后達(dá)到最高，比對照提高53.82%；POD活性在誘導(dǎo)168h后達(dá)到最高，是對照的2.63倍；PPO活性在24h和120h出現(xiàn)2個峰值，分別比對照增加77.57%和87.21%[10]。說明防御相關(guān)酶活性的提高，是激活蛋白誘

8、導(dǎo)番茄植株抗灰霉病的主要生理機(jī)制之一[11]。同時經(jīng)過張?jiān)迫A、邱德文的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)灰葡萄孢菌激活蛋白還可促進(jìn)小麥的生長，增強(qiáng)小麥的抗旱性誘導(dǎo)。經(jīng)激活蛋白處理后小麥發(fā)芽率從75.00%提高到98.33%,處理7、9、11天時株高分別比對照增加了17.07%、23.05%和17.19%,幼苗抗旱綜合系數(shù)從36.53提高到57.45；該激活