全 文 ：植物生理学通讯 第 44卷 第 3期，2008年 6月 585
病程相关蛋白 10在植物防御反应中的作用
温韵洁 1，何红卫 2，黄群声 1，梁山 1，宾金华 1,*
1华南师范大学生命科学学院，广东省植物发育生物工程重点实验室，广州 510631；2暨南大学华文学院，广州 510631
Roles of Pathogenesis-relative Protein 10 in Plant Defense Response
WEN Yun-Jie1, HE Hong-Wei2, HUANG Qun-Sheng1, LIANG Shan1, BIN Jin-Hua1,*
1Guangdong Key Lab of Biotechnology for Plant Development, School of Life Science, South China Normal University, Guangzhou
510631, China; 2College of Chinese Language and Culture, Jinan University, Guangzhou 510631, China
提要：文章对近几年来与病程相关蛋白 10 (PR-10)有关的基因的基本特征、在植物中的表达模式、核酸酶活性和抗菌活
性PR-10在植物防御系统中的作用研究进展作了介绍。
关键词：病程相关蛋白 10；表达模式；核酸酶活性；抗菌活性
收稿 2008-02-18 修定 2008-05-09
资助 国家自然科学基金(30671338)和广东省自然科学基金
( 3 1 5 3 1 )。
* 通讯作者(E-ma i l：Binjh@scnu .edu .cn；T el：0 2 0-
85211375-8033)。
植物在受到真菌、细菌和病毒等病原体入侵
或受到非生物胁迫时会产生和积累病程相关
(pathogenesis-related，PR)蛋白(Van Loon和 Van
Stien 1999；蔡新忠等 1995)，PR蛋白的诱导已
在多种植物中发现，它是植物自我防御机制中的
可诱导组分(Jwa等 2001)。PR蛋白是Van Loon 等
于 1970在烟草花叶病毒(tobacco mosaic virus,
TMV) 侵染的烟草叶片中检测到的，是受TMV诱
导产生的蛋白(Van Loon等 1994)。有些 PR蛋白
在不同植物中表现为几丁质酶、葡聚糖苷酶、蛋
白酶抑制剂、内肽酶和过氧化物酶等。根据序列
同源性、血清学关系和生物活性，PR 蛋白被分
为 17个家族(Van Loon和 Van Stien 1999；Van
Loon等 1994)，广泛存在于单子叶和双子叶植物
中。
最近PR蛋白家族中的PR-10蛋白引起很多研
究者的兴趣。它是一类细胞内蛋白，不同于其它
大多数的胞外 PR蛋白。PR-10最先是在用激发子
处理过的欧芹培养细胞中发现的( S omss i ch 等
1 9 88 )。后来在水稻( R a kwa l 等 2 0 0 1 )、豌豆
(Fristensky等 1988)、大豆(Walter等 1996)、马
铃薯(Matton和 Brisson 1989)、羽扇豆(Bantignies
等 2000)、百合(Huang等 1997)、棉花(Zhou等
2002)、豆薯(Wu等 2003)、紫草(Hwang等 2003)、
辣椒(Park等 2004)和刺茄(Liu等 2006)等植物中相
继发现了 PR-10家族成员，但至今仍未见到此种
蛋白出现在非植物的组织中的报道。PR-10蛋白
的氨基酸序列与芹菜过敏原和花粉过敏原有高度相
似性(Warner等 1995)。根据氨基酸序列的同源
性，PR-10蛋白分为两种： 特异性细胞因子结合
蛋白(cytokine-specific binding proteins)和乳液蛋白
(major latex proteins，MLPs) (Nessler和 Burnett
1992；Pozueta-Romero等 1995；Osmark等 1998)。
大多数 PR-10都可受不同刺激所诱导表达，
如病原体、黑暗、植物激素等；此外 PR-10 还
在多种植物，如黄花羽扇豆(Sikorski等 1999)、豌
豆(Barratt和 Clark 1993)、大豆(Crowell等 1992)、
桦树(Breiteneder等 1989)、芹菜(Breiteneder等
1993)和苹果(Vanekkrebitz等 1995)中呈组成型表
达，这表明 PR-10蛋白不仅在植物防御反应中起
作用，而且在植物正常发育中也起作用。后来有
人发现PR-10蛋白与从缺磷人参细胞中分离到的核
酸酶有同源性(Moiseyev等 1997)，这表明 PR-10
蛋白也可能具有核酸酶的活性。另外 B u f e 等
(1996)也发现PR-10与桦树花粉过敏原Bet v1有同
源性，而 Bet v1已被确认是有核酸酶活性的。
1 PR-10蛋白的基本特征和PR-10在基因组的特点
在多种植物中发现的 PR-10家族成员都是小
分子的酸性蛋白，如用大丽轮枝菌(Verticillium
dahliae)处理的棉花悬浮细胞的 cDNA文库中分离
到的GaPR-10编码 159个氨基酸，分子量为 17.3
kDa，等电点为 4.95 (Zhou等 2002) ；豆薯种子
中一个 PR-10蛋白 SPE-16含 150个氨基酸，分子