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本研究以毛白杨（Populus tomentosa）和北京杨（Populus×beijingensis）为试验材料，探讨了杨树与溃疡病菌（Botryosphaeria dothidea）互作过程中的信号转导，重点分析了水杨酸（SA）、水杨酸甲酯（MeSA）和过氧化氢（H2O2）作为信号分子的作用及其信号转导特征，主要研究结果如下：1.检测了B. dothidea侵染后杨树内源SA含量及其相关指标的变化差异，分析了信号分子SA在杨树与B. dothidea互作中的动态特征，并初步揭示了SA与杨树的抗性相关性。接种B. dothidea后，毛白杨中游离态SA含量显著升高，接种后6h开始增加，72h时达到最高值，随后又下降，而未接种对照中游离态SA的含量变化不明显，说明B. dothidea诱导了毛白杨中SA的大量积累，SA参与了毛白杨与B. dothidea的互作过程；相对于结合态SA而言，游离态SA含量的变化总是相对敏感且显著，表明SA主要以游离态的形式参与杨树抗病防卫反应；不同抗性杨树接种B. dothidea后SA含量变化具有显著差异，毛白杨呈现出上述SA作为信号分子的典型功能特征，而北京杨接种B. dothidea后内源SA含量变化不显著，没有出现SA的迅速积累现象，在一定程度上显示了杨树对溃疡病的抗性与杨树体内游离态SA的积累密切相关。2.针对杨树与B. dothidea互作中SA的合成途径进行研究，发现B. dothidea接种毛白杨后6-12h苯甲酸（benzoic axid，BA）的含量呈下降趋势，同时苯甲酸2-羟化酶（BA2H）活性显著升高，随着接种时间的延长，BA含量增加，而苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性显著升高，说明B. dothidea侵染毛白杨后，BA由BA2H催化形成SA，但接种后期BA2H酶活性受到抑制导致BA含量的增加；与毛白杨相比较，北京杨接种后植物体内BA含量变化表现为缓慢上升趋势，整个接种期间没有出现BA含量下降现象；同时研究结果还显示，毛白杨在接种后48-72h，游离态SA与结合态SA的含量变化呈相反趋势，推测存在结合态SA向游离态SA转化的现象。3.检测了B. dothidea与杨树互作中水杨酸（SA）与水杨酸甲酯（MeSA）的相互转化特征。在不同抗性杨树中SA和MeSA含量水平不同，SA和MeSA的变化具有一定的关系；接种B. dothidea后，毛白杨被诱导导致MeSA含量水平变化显著，并在接种后48h时出现峰值，而北京杨MeSA含量没有显著变化；MeSA和SA含量变化特征揭示，接种后48h MeSA含量达到最大值，伴随着SA含量达到峰值，MeSA含量随之急剧下降，而SA含量却急剧上升，表现出一个在量上的可能转化特征；经对杨树SABP2与SAMT两个基因的克隆及其RT-PCR分析发现，毛白杨接种B. dothidea后，SAMT在12h时表达量达到最大值，SABP2则在接种后48h时表达量达到最大值，但接种前期其表达受到抑制，这与SA和MeSA含量变化相一致，进一步表明在接种点存在MeSA与SA相互转化的现象；同一植株接种后，在未被感染部位，毛白杨中MeSA与SA含量均呈现上升趋势，与接种部位相比较，未感染组织MeSA的含量水平开始上升时间晚，且最高值小，未感染组织中SA的含量比接种点SA的含量低，而北京杨中这两种信号分子并没有显著变化；毛白杨未受感染组织中SABP2基因相对表达量在整个接种期间均处于上调状态，且比接种部位SABP2的表达更活跃，而SAMT的表达量变化不显著，上调幅度不大，这些现象表明，在杨树与溃疡病菌互作体系中接种部位与未受感染部位均存在SA与MeSA通过SABP2与SAMT进行相互转化的现象，MeSA可能作为信号传递分子在杨树与病原菌互作过程中起到关键作用。4.测定了过氧化氢（H2O2）作为第二信使在B. dothidea与杨树互作中的作用，尤其在毛白杨和北京杨上的表现差异。为探讨不同互作体系中H2O2及其相关酶活性变化差异与其抗性间的关系，对毛白杨和北京杨接种后H2O2含量、CAT和APX酶活性动态变化以及水杨酸结合蛋白SABP基因相对表达进行了研究。结果显示，毛白杨在接种B. dothidea后H2O2的含量显著高于北京杨，毛白杨H2O2含量于48-72h内迅速积累，较北京杨上升快且含量高，毛白杨接种后72h时，H2O2含量达到最大值（737.52mol/g），且对照中H2O2含量没有显著变化，表明毛白杨对B. dothidea的抗性可能与植株体内H2O2的快速积累有关；为进一步研究H2O2的系统产生，用CeCl3染色的细胞化学方法对杨树韧皮部H2O2积累情况进行检测，结果表明，毛白杨在接种6h时即有沉淀积累，72h出现一个H2O2迸发高峰，大量电子沉积物累积并密集分布于细胞壁，因此细胞壁可能是诱导H2O2产生的主要部位；同样，在未受感染部位中H2O2变化趋势与接种部位相似，但CeCl3沉淀积累相对较少，初步推测杨树中B. dothidea可以诱导H2O2在整株植株中系统性产生；与抗病毛白杨相比，感病北京杨中H2O2-CeCl3沉淀颗粒很少，与利用生理学方法检测H2O2含量的结果相一致。5.对毛白杨外施SA的实验表明，SA处理与SA处理后接菌的植株中H2O2含量具有相似的变化趋势，且均显著高于对照，外源SA处理使杨树体内H2O2含量迅速升高，48h时出现一峰值，SA处理后接菌的杨树体内H2O2含量变化趋势与SA单独处理相一致，但含量水平比SA单独处理要高，且SA处理后接菌的植株在接种前期H2O2含量明显高于接菌植株，因此表明在毛白杨与B. dothidea的互作过程中，外源SA可明显促进杨树体内H2O2的积累；通过对CAT及APX的活性进行测定表明，外源SA可明显抑制CAT活性，而APX活性没有明显变化，可见，在杨树与B. dothidea互作体系中SA可能主要通过对CAT的调节作用，积累H2O2产生抗病性；克隆获得编码毛白杨水杨酸结合蛋白PtSABP和北京杨PbSABP蛋白的两个基因，RT-PCR分析表明，接种后毛白杨SABP基因的表达在6-24h时受到抑制，结合前期对SA的研究，推测此时SA与SABP结合，抑制其CAT活性，从而促使24h后H2O2含量的显著升高；因此本实验证明H2O2的变化差异是由于B. dothidea侵染杨树后引起的，SABP参与了杨树的抗病过程，表明杨树对溃疡病的抗性与H2O2的积累情况有关，在杨树的防卫反应中，H2O2位于SA下游起作用。