中文摘要：

香蕉枯萎病菌1号小种（FOC1）曾导致世界香蕉主栽品种大蜜哈的毁灭，抗FOC1的Cavendish香蕉目前又受到4号小种（FOC4）的危害。本项目的前期研究表明，FOC1和FOC4对香蕉致病性的差异在于其所产生的多聚半乳糖醛酸酶（PG）同工酶的不同，FOC4能多分泌1种特异同工酶（PGC1），我们分离获得了PGC1，并通过基因转化和敲除试验证明其对香蕉致病具有重要作用。植物能产生多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白（PGIP），特异性抑制病原物的PG活性，保护植物不受侵染。不同植物的PGIP不同，其对病菌PG的抑制作用的特异性影响植物的抗病性表现。本项目拟分析蕉类植物PGIP的差异及其对FOC的PG的作用，探讨抗枯萎病机制，并通过PGIP对PGC1的作用研究，获得蕉类等植物的高效抑制PGC1的PGIP，研究其特性，进行基因克隆，为抗枯萎病育种提供新的理论依据和实践材料。

结论摘要：

由尖孢镰刀菌古巴专化型4号小种（Fusarium oxysporum f. sp. cubense, Foc4）引起的香蕉枯萎病是香蕉生产的重要限制因素，严重威胁世界香蕉产业的发展。香蕉枯萎病菌能分泌多种多聚半乳糖醛酸酶（PG）降解寄主的维管束组织，造成植株死亡。多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白（PGIP）可以选择性地抑制病原菌的PG，提高寄主对病原菌侵染的抵抗。本研究的主要目的是，针对Foc4分泌的PG，在瓜类和蕉类植物中寻找有效抑制其活性的的PGIP，克隆相关基因，研究其抑制功能，为进一步利用PGIP控制香蕉枯萎病以及由镰刀菌引起的其它作物的枯萎病提供新的手段。 经过三年的研究工作，本项目取得了预期的研究结果。 建立了PGIP抑制香蕉枯萎病菌PG的检测方法，并在此基础上，建立了PG抑制活性跟踪的方法分离提取和纯化香蕉PGIP，确定在香蕉体内存在PGIP，其对不同来源的PG具有选择性抑制作用。 可以通过水杨酸处理、黑暗处理和病原菌孢子悬浮液接种提高香蕉PGIP含量和活性，以病原菌孢子悬浮液接种效果最好。研究发现，目前具有不同程度抗Foc4的蕉类品种（包括AAB、ABB、AAA、AA和AAAB基因型）中，均具有抑制Foc4 PGs的PGIP，但抑制活性不同，东莞大蕉的PGIP活性明显高于其它品种。同时，东莞大蕉经Foc4孢子悬浮液接种诱导后，PGIP活性有明显提高。通过硫酸铵分步沉淀、复溶、浓缩和多次层析之后，获得了东莞大蕉的PGIP。东莞大蕉PGIP对Foc4 PGs抑制的最适温度为30℃，最适pH为5~6。 进一步扩大范围，发现不同种类瓜类植物PGIP对Foc4及其它5种枯萎病菌分泌的PGs的抑制作用，不同瓜类植物来源的PGIP可以抑制多种植物枯萎病菌PGs的活性，Foc4分泌的PGs可以受到多种瓜类植物PGIP的抑制，分离纯化获得了黄瓜等植物的PGIP。 经克隆获得了对Foc4 PG和其它枯萎病菌PG具有较强抑制活性的冬瓜、节瓜和黄瓜的PGIP基因。