WIP(wound-induced protein)基因编码的蛋白质主要由N端信号肽和2个跨膜疏水区域构成,其特征和功能目前报道较少。通过分析公共数据库,我们发现拟南芥基因组编码6个WIP家族基因,即AtWIP1-AtWIP6,且部分基因的表达受到病原菌侵染的影响,据此我们推测WIP基因可能与拟南芥的免疫反应有关。基因表达谱研究发现,AtWIP1和AtWIP2在拟南芥各个组织中泛在表达,尤其是在叶片中的表达量最高。为了研究WIP基因与拟南芥抗病反应的关系,本文对拟南芥进行了不同条件的处理,确定其表达是否受到影响。当用丁香假单胞菌(Pst DC3000)侵染拟南芥叶片时,发现AtWIP2基因表达受到明显抑制;当用flg22处理拟南芥幼苗时,其抑制了AtWIP2基因的表达。由此推测AtWIP2的表达可能受flg22等病原菌激发子信号的调节。当用SA,JA,ACC等激素处理拟南芥时,并未发现AtWIP基因的表达变化;当用低温处理拟南芥时,可以诱导AtWIP1基因的表达。同时将构建的35S:AtWIP1/2-GFP融合表达载体通过烟草叶片瞬时表达系统以及洋葱表皮细胞瞬时表达系统进行亚细胞定位分析发现AtWIP1/2蛋白均定位在细胞膜上。因此,At WIP1/2蛋白在合成之后被分泌到植物细胞表面,从而可以执行相关功能。为了进一步研究WIP基因在拟南芥抗病中的作用,本文首先研究了拟南芥的T-DNA插入突变体,但是没有发现AtWIP基因表达缺失的株系。接着,我们构建了组成型启动子(35Spro)驱动的At WIP基因的过表达植株,但是这些植株的AtWIP基因表达量并未升高,推测这种同源过表达受到植物严密调控。后来,我们又采用异源过表达的方式将大豆中的同源基因GmWIP1和GmWIP2转入拟南芥中,并得到了异源过表达转基因株系。另一方面,我们通过RNAi技术抑制内源AtWIP1/2基因的表达。定量PCR分析结果表明,GmWIP1和GmWIP2在异源过表达植株中显著上调,而AtWIP1和AtWIP2在RNA干扰株系中明显下调。当我们用病原菌Pst DC3000侵染拟南芥叶片后,过表达株系仅表现出局部叶片变黄的表型,而RNA干扰株系的叶片则严重枯黄和坏死。可见过表达WIP基因能够增强植株对丁香假单胞菌的抗性,而抑制WIP基因表达却减弱了这一抗性。因此,本课题结果表明,WIP基因在拟南芥抗病过程中发挥着重要的作用,而AtWIP1/2基因的抗病功能可能与其受flg22信号调节有关。