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基因对基因抗性（gene-for-gene resistance）和非寄主抗性（non-host resistance）是两种重要的植物抗病性表现形式。植物基因对基因抗性是由植物抗病基因（resistance gene，R）决定的对携带互补无毒基因（avirulence gene，Avr）病原物产生的抗性；非寄主抗性是植物种水平上表现出的抗性，是自然界存在最广泛持久的抗病类型。本论文研究包括两部分内容，第一部分是对89个ACE（Avr／Cf elicited）片段的克隆及序列的生物信息学分析。第二部分采用病毒诱导基因沉默（virus induced gene silencing，VIGS）技术，分析62个片段相应基因在稻白叶枯病菌和番茄Cf／Avr介导的过敏性反应（hypersensitive response，HR）中的作用，筛选潜在的在本氏烟对水稻白叶枯病菌的非寄主抗性和番茄对叶霉病菌的基因对基因抗性中起重要作用的基因。获得的主要研究结果如下：1、克隆了89个番茄Cf-4和Cf-9介导的HR产生与否差异表达的ACE基因片段，序列已登录GenBank，登录号为EL645744-EL645832。这89个ACE片段中79个与已知功能的基因有显著序列同源性，对应基因涉及多种生物学功能，包括光合作用（20.3％），代谢（14.7％），防卫反应（10.1％），信号传导（10.1％），HR与细胞死亡（1.1％），转录调控（10.1％），蛋白合成（9％），逆境反应（1.1％），细胞膜融合与分泌，及膜运输（2.2％），细胞多功能（10.1％）等。此外9个ACE片段（10.1％）同源于功能未知序列，一个ACE片段（1.1％）与已知序列无同源性。结合本研究克隆的序列以及本实验室从前克隆的189个ACE基因片段的研究发现，ACE基因中38％（106／278）在Avr4／Cf-4和Avr9／Cf-9介导的HR产生前后表达的差异（被诱导或被抑制表达）程度有显著区别。其中约85％（90／106）在Avr4／Cf-4介导的HR产生前后表达的差异程度高于Avr9／Cf-9，表明Avr4／Cf-4介导的HR和防卫反应比Avr9／Cf-9更强烈。编码与光合作用相关的ACE基因大多数下调表达，而与代谢、防卫反应、信号传导及转录相关的基因片段大多数上调表达，表明Cf／Avr介导的过敏性反应的产生诱导防卫反应、信号传导及转录等活动；但抑制光合作用。本研究克隆的89个ACE片段中，43个（编码36种蛋白）为与本实验从前克隆的189个ACE基因片段，以及别的研究组克隆的番茄Cf-4和Cf-9介导的HR产生与否差异表达的ACRE和ART基因片段没有明显序列相似性的新序列，为进一步深入分析番茄抗叶霉菌分子机理提供新的基因资源和信息。2、以TRV为载体，采用VIGS技术，分析了62个基因在Cf-4／Avr4以及水稻白叶枯病菌介导的HR中的作用。这62个基因片段包括51个ACE片段以及11个与泛素介导的蛋白降解途径和Ca2+信号传导相关的基因片段。结果显示：其中12个基因片段的沉默处理减弱了这两种HR，因而可能在这两种HR中起重要作用。这12个基因分别是编码木栓化相关阴离子过氧化物酶的ACE175，编码枯草杆菌蛋白酶P69B的ACE150，编码ERF／AP2转录因子的ACE43、编码一种病程相关蛋白的ACE80、编码一种脂肪酶的ACE117，编码未知功能蛋白的ACE35、ACE95和ACE112，以及编码泛素C-端水解酶的UBH、编码泛素结合酶的UBC（AF332958）、UBC（L23762）和编码泛素融合降解蛋白的UBD。其中，ACE片段35、95、150和175，以及UBH，UBC（AF332958），UBC（L23762）和UBD等8个基因片段的沉默显著减弱了Cf-4／Avr4介导的HR，因而相应基因可能在Cf-4／Avr4介导的基因对基因抗性中起作用；ACE片段35、43、80、95、112、117和175，以及UBH，UBC（L23762），UBD等10个基因片段的沉默显著减弱了水稻白叶枯病菌诱导的HR，因而相应基因可能在本氏烟对水稻白叶枯菌非寄主抗性中起作用。其中，ACE片段35、95、175，以及UBH，UBC（L23762）和UBD等6个基因可能在两种抗性中均有影响作用，而ACE150和UBC（AF332958），以及4个ACE基因ACE43、80、112、117则可能分别特异地参与Cf-4／Avr4介导的基因对基因抗性以及水稻白叶枯菌非寄主抗性的调控。该研究结果表明泛素介导的蛋白降解途径对基因对基因抗性以及非寄主抗性均起重要的调控作用。