1、革蘭氏陰性植物病原菌產(chǎn)生的harpin蛋白質(zhì)能夠激發(fā)植物防衛(wèi)反應，促進生長發(fā)育。植物內(nèi)源激素乙烯和赤霉素通過調(diào)控伸展素蛋白(Expansin, EXP)的產(chǎn)生，調(diào)節(jié)細胞壁松弛程度與細胞伸展能力，從而影響植物器官、組織和植株的生長。Hpa1是水稻白葉枯病原菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzae)產(chǎn)生的一種harpin蛋白質(zhì)，能夠激活乙烯信號轉(zhuǎn)導通路，提高光合作用速率，并誘導EXPANSIN(EXP)基因上調(diào)表達，從而

2、促進植物生長。本研究以擬南芥(Arabidopsis thaliana)、番茄(Lycopersicon esculentum)和水稻(Oryza sativa)為材料，試驗解析了上述反應之間的功能聯(lián)系以及赤霉素的作用。明確了Hpa1促進植物生長的作用主要是通過提高光合作用與EXP基因表達來實現(xiàn)的，這種功能關系受乙烯與赤霉素信號調(diào)控。
　　1.Hpa1促進植物生長的分子與生理基礎
　　擬南芥、番茄和水稻分別用Hpa1處理后，

3、生長速度加快，葉片含氮量、葉綠素含量以及葉綠素a/b比率提高，而葉綠素a/b比值高度表示光合作用強弱，這與Hpa1通過葉片凈光合速率的作用相一致。對Hpa1誘導EXP的基因表達進行分析，結(jié)果顯示，有11個組織特異性的EXP基因受Hpa1誘導表達，其中4個EXP基因與Hpa1誘導的激素信號通路相關，另有4個是最新鑒定的、在煙草或水稻葉片中特異表達的EXP基因。在另一組獨立試驗中，用Hpa1處理擬南芥、番茄和水稻，結(jié)果導致這些植物體內(nèi)乙烯和

4、赤霉素的含量增加。以上三組結(jié)果說明，Hpa1促進植物生長的生理和分子基礎包括促進激素乙烯和赤霉素的合成、調(diào)節(jié)光合作用有關生理反應、誘導生長相關基因的表達。
　　2.Hpa1誘導植物生長以及分子與生理反應的作用受乙烯和赤霉素信號共同調(diào)控
　　前人研究表明，harpin通過誘導EXP基因的表達、調(diào)控乙烯與赤霉素信號傳導而促進植物生長，但不同EXP基因受何種激素信號調(diào)控，還不完全清楚。因此，本研究探究了Hpa1誘導EXP基因表達與

5、促進植物生長的關系，分析了乙烯和赤霉素如何參與上述過程。試驗結(jié)果顯示，在擬南芥、番茄和水稻上，Hpa1處理能夠誘導乙烯信號通路相關基因的上調(diào)表達。如果用乙烯信號響應突變體etr1試驗，或用乙烯信號抑制劑1-MCP處理野生型植物、阻斷乙烯信號通路，Hpa1誘導EXP基因表達、促進植物生長的作用，隨之受到削弱，但并非完全消失。如果用赤霉素生物合成功能喪失的突變體ga5-1進行試驗，或用赤霉素合成抑制劑PBZ處理野生型植物、阻斷赤霉素信號通路