1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）
赤霉病 (Fusarium head blight of wheat) 是中国小麦最重要的病害之一。其病原菌的无性态为禾谷镰孢菌( Fusarium graminearum Schw )，有性态为玉蜀黍赤霉〔Gibberella zeae (Schew.), Retch〕[1]。中国长期以来主要采用多菌灵在扬花期喷雾,取得了较好的防治效果。多菌灵是具有内吸性的苯并咪唑类杀菌剂,但是，病原菌对这类杀菌剂易发生高水平抗药性突变，在杀菌剂高选择压力下会迅速形成抗药性群体[2-3]。
许多研究表明, 苯并咪唑类杀菌剂的作用机制是与病原菌的β微管蛋白结合, 阻止β微管蛋白与α微管蛋白组装成微管或使已组装的微管解聚, 导致纺锤体不能形成, 进而阻止真菌细胞的有丝分裂[4]。对几种植物病原菌抗药性的分子生物学研究表明, 病原菌对苯并咪唑类杀菌剂的抗药性主要是因编码β微管蛋白167位和198位氨基酸密码子的单核苷酸突变, 使198位的谷氨酸改变为丙氨酸或甘氨酸或赖氨酸而表现出高水平抗药性, 或使167位苯并氨酸改变为酪氨酸而表现出中等水平的抗药性。这是因为单个氨基酸的改变可能导致了所编码的蛋白质三维构象改变, 从而阻止或降低了药剂与靶标结合的亲和性。在人工诱变的抗药性突变体中除上述位点外还涉及β微管蛋白其他一些位点, 如167、257等位点的氨基酸变异[5-7]。周明国研究小组根据禾谷镰孢菌(Fusarium graminearum) 对多菌灵(MBC)敏感和抗药性菌株的细胞毒理学观察，克隆了与细胞分裂有关的微管蛋白基因，并分析比较了敏感菌株(MBCS)和田间及室内诱导抗药性菌株(MBCR)的β1 tub，β2 tub微管蛋白基因，发现MBCR菌株的β-微管蛋白基因（β1 tub） 未发生任何位点的突变，而是β2微管蛋白（β2 tub）的167或198位氨基酸发生突变，说明F. graminearum 对MBC的抗药性机制与其他丝状真菌不同。本研究旨在对该病原菌β2 tub基因进行克隆和原核表达，采用荧光淬灭技术从而进一步研究不同点突变的β2微管蛋白与药剂的相互作用。
采用这种方法，进一步构建抗微管蛋白药剂的一个高通量筛选平台，有利于药剂抗性的研究以及新的微管蛋白药剂的开发。
2. 研究的基本内容和问题
研究的目标：
1）采用原核表达系统制备具备活性的重组β微管蛋白；
2）采用荧光淬灭技术研究药剂和微管蛋白之间的亲和力建立高通量药剂筛选平台。
研究内容：
1）原核表达载体的构建；
2）重组蛋白表达条件的优化；
3）重组蛋白的亲和纯化；
4）重组蛋白和药剂结合测定。
拟解决的关键问题：
3. 研究的方法与方案
研究方法：
1）把各种点突变β2微管蛋白基因克隆到PMAL-c2x载体；
2）转化进DH5a，挑取正确的转化子，提取质粒导入TB1表达宿主菌；
4. 研究创新点
本研究独立完成了从载体构建到蛋白表达以及后续的药剂结合研究流程，为本实验室构建高通量药剂筛选平台作出了贡献。
5. 研究计划与进展
研究计划：1）2014.9.1-2014.10.10 原核表达载体的构建
2）2014.10.10-2014.11.10 重组蛋白表达条件优化和纯化
3）2014.11.10-2014.11.30 重组蛋白和药剂结合的测定
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