本文研究了大豆花叶病毒（Soybean mosaic virus，SMV）的抗性（Resistance,R）基因SRC7（SMV resistance cluster7）的作用机理。SRC7编码TIR-NBS-BSP蛋白，其中BSP（Basic secretory protein）是一种非典型的、功能未知的结构域。本实验室前期工作中，结构域截短实验证明SRC7TN（TN为TIR-NBS的缩写）对病毒具有抗性，但SRC7的作用机理尚不清楚。因此，本研究系统研究了SRC7的抗病毒作用机制，证实了一个新的BSP结构域的功能，揭示了SRC7亚细胞定位在免疫反应中的作用。探讨了SRC7在转录调控、分子内自我调控及同源蛋白之间的多层调控机制，为大豆抗SMV研究及植物免疫反应机理的阐明提供了重要依据。主要研究结果如下：
　　从大豆基因组上克隆了SRC7基因不同长度的启动子序列，构建了启动子-GUS截断载体，用瞬时和稳定转化法分析了表达体系中SRC7基因的转录调控机制。结果表明，SRC7基因的转录受到SMV侵染或植物激素水杨酸（SA）的诱导。亚细胞定位实验结果显示，SRC7和SRC7TN均定位在细胞核。核定位信号存在于SRC7NBS结构域，并且核定位对于SRC7的抗病毒活性是必须的。酵母双杂交（Y2H）和双分子荧光互补（BiFC）实验证明SRC7通过TIR和NBS结构域在细胞核中进行同源寡聚化。通过定点突变及BiFC实验找到了与SRC7寡聚化有关的保守位点（F18、R24、D45、L59、F82、E86）及TIR结构域里的αA2基序。SRC7的寡聚化对其抗病毒活性必不可少。进一步分析发现，SRC7TIR介导免疫反应，而SRC7NBS通过顺式作用方式增强SRC7TIR的抗性。虽然SRC7BSP对于SRC7抗病毒活性是非必需的，但是SRC7BSP能够与SRC7TIR和SMV效应因子6K2互作。SRC7BSP不仅参与SMV的特异性识别，并通过分子内相互作用调控SRC7的蛋白稳定性和活性。
　　更为重要的是，SRC7的抗病毒活性受到与其紧密连锁的SRC3和SRC13的拮抗抑制。SRC3和SRC13为TNL（TIR-NBS-LRR）类蛋白，其TIR-NBS部分与SRC7同源性高达80%，然而它们对SMV和TMV（Tobacco mosaic virus）均不具有抗性。Y2H、BiFC和荧火素酶互补实验表明，SRC3TN和SRC13TN与SRC7TN形成异源寡聚体，从而抑制SRC7TN同源寡聚体的形成。进一步实验证明，SRC3TN和SRC13TN的这种拮抗效应是通过它们的TIR结构域来实现的。通过SRC3TN、SRC13TN和SRC7TN的氨基酸进行序列比对，发现它们之间氨基酸残基具有多态性。通过对这些多态性氨基酸残基的置换和定点突变，筛选到了SRC7TN抗病毒相关的关键基序和氨基酸残基。其中，αA2基序中保守的G29/N30定性决定寡聚化的形成，而E37/H41或K38/H41定量影响着SRC7的寡聚化程度。TIR结构域中的I177等位点决定着SRC3TN、SRC13TN和SRC7TN之间抗病性的差异。NBS结构域中的p-loop基序及其相关位点的多态性对于SRC7的抗病毒特异性具有关键作用。
　　综上所述，本研究分析了C-末端具有功能未知的BSP结构域的新型R蛋白SRC7的作用机制，证明其抗病毒活性在转录和蛋白水平上受到调控，尤其受到两个连锁基因SRC3和SRC13的拮抗作用，而这种TNL蛋白对之间的拮抗关系在植物中尚属首次报道。