植物的叶片表皮毛在植物抗病防卫反应中起着重要作用。目前,在拟南芥中已经克隆到了多个与表皮毛发育相关的基因,其表皮毛发育的分子遗传控制机制也已经有很多研究。但是,在烟草中表皮毛相对研究的较少,而且以往对于表皮毛防御功能的研究主要集中在表皮毛的物理结构防御作用以及其分泌物的作用方面(Severson et al, 1985;Lauel et al,2000),而对于表皮毛在外源信号识别方面的作用还知之甚少。本文依据同源性原理根据拟南芥的控制表皮毛发育的基因AtTTG1(Arabidopsis thaliana Transparent Testa Glabra 1)克隆筛选得到了烟草表皮毛发育相关基因NtTTG1 (Nicotiana tabacum Transparent Testa Glabra 1),证明了由它编码的蛋白与由卵菌分泌的蛋白类激发子ParA1的互作,另外,通过反转录-聚合酶链式反应(RT-PCR)结合cDNA末端快速克隆(RACE)技术克隆到了另一个新的烟草基因NtTTG1-like,产生了该基因的沉默植株,为深入研究烟草表皮毛发育和相关功能奠定了基础。首先根据拟南芥中参与叶片表皮毛发育的几个关键基因序列分别设计引物,在烟草中筛选可以受ParA1诱导表达的同源物。发现只有AtTTG1的同源物的表达受诱导表达,AtTTGl是拟南芥中控制表皮毛发育的重要基因,该基因发生功能缺失的突变体,表现为叶片表皮毛发育起始的几乎完全丧失(Larkin et al,1999),依此克隆到NtTTGl基因。酵母双杂交显示,NtTTG1与ParA1发生互作,而不与ParA1的突变蛋白C51S发生互作。说明这个位置很可能在与其他蛋白的互作中起作用。同样,NtTTG1由苯丙氨酸替换了NtTTG1中靠近WD40结构域的丝氨酸而得到的突变蛋白S94F也不能与ParA1发生互作。说明丝氨酸的位置也在分子互作中起重要作用。Pull-down assay结果也证明ParA1与NtTTG1之间的物理互作。NtTTG1与ParA1之间的互作经两个蛋白在植物表皮毛中的亚细胞定位而进一步验证。融合有荧光蛋白RFP的NtTTG1在植物中的瞬时表达,这个融合基因在瞬时表达后主要在表皮毛中有大量的转录。荧光观察表明,NtTTG1-RFP明显的定位于表皮毛细胞的细胞膜上。荧光叠加结果表明,NtTTG1-RFP与ParAl-eGFP相结合,双分子荧光互补实验结果也验证了荧光叠加的结果,而且,这种互作发生在细胞膜附近。烟草表皮毛发育机制与拟南芥有类似之处,同时也有其特异性,为更深入的了解烟草表皮毛发育调控机制,本研究以AtTTG1与烟草中的NtTTGl序列为基础设计引物,通过反转录聚合酶链式反应(RT-PCR)结合cDNA末端快速克隆(RACE)技术,从烟草(Nicotiana tabacum) NC89品种中克隆了烟草表皮毛相关基因NtTTGl-like (Nicotiana tabacum Transparent Testa Glabra 1-like), GENBANK登录号：FJ795022,并对该基因进行了生物信息学分析。MtTTGl-like全长共1379 bp,共含6个开放阅读框(ORF),其中最长的为1029 bp,预测其编码的蛋白质序列存在4个WD40重复(WD40-repeat)的结构域,表明NtTTGl-like有与其它蛋白质结合的能力。蛋白序列同源性比对结果显示,MtTTG1-like与其他的表皮毛相关蛋白以及矮牵牛中调控花冠色素合成的蛋白AN11有较高的同源性,由此推测NtTTG1-like与烟草表皮毛的生物学功能或花冠色素的合成有关。通过RT-PCR检测到NtTTG1-like在烟草根、茎、叶、花中都有表达。为进一步研究MtTTG1-like在烟草中的作用,我们选用了NtTTG1-like 3’UTR部分,分别正反向连在载体PBSSK中的内含子两端,成功构建了NtTTG1-like的发夹沉默载体,并通过叶盘法将载体转入烟草NC89中,产生了沉默植株NtTTGl-like然后检测转基因植物中MtTTG1-like基因的表达情况,发现11号植株沉默效果较好,可以为以后的表型分析,生理生化鉴定以及深入研究该基因在烟草信号转导过程中的作用提供了材料与依据。