油菜是我国重要的油料作物。由于根肿病的存在,导致我国部分地区的油菜产量大幅下降,严重影响经济收益。近年来,机械化程度日益提高,由于同一机械在不同田块的作业,根肿病的传播范围越来越广。目前,最经济有效的方法是培育抗病品种来控制根肿病。一方面,我们需要加快培育抗病品种。传统鉴定寄主是否感病的方法需要接菌后30-40d,将寄主连根拔起,观察根部情况,这种方法费时费力。为加快根肿病抗性育种的进程,缩短接种鉴定时间,迫切需要建立了一个在根肿菌侵染植物早期鉴定材料抗感性的体系。另一方面,根肿菌在田间的生理小种混杂,长期种植单一抗病品种抗性容易被突破。根肿菌在侵染宿主时,分泌的效应因子会干扰植物正常PTI或者ETI途径的免疫反应。因此,解析根肿菌效应因子与植物蛋白互作的分子机制可以为培育广谱抗性的抗病品种提供理论基础。针对以上两方面内容,本研究开展了系统的研究,主要获得以下研究结果:1.根肿菌早期感染症状检测体系的建立。通过分析抗、感材料发生皮层侵染的差异,确认感病材料发生皮层侵染,而抗病材料没有。在此基础上,建立基于徒手切片观察侵染是否发生的早期诊断体系,可在发病早期鉴定出待测材料的抗性有无。同时,通过分析抗、感材料在接菌后20d根肿菌的转录组数据,结合qRT-PCR,找到在感病材料的接菌早期上调表达程度远高于抗病材料的4个maker基因,可初步作为指示侵染发生与否的指示。2.利用烟草瞬时转化体系筛选到9个能使烟草产生PCD反应的效应因子。从根肿菌中克隆了 18个根肿菌效应因子,并构建了超表达载体,利用烟草叶片瞬时表达系统,成功鉴定出9个可以使烟草叶片产生PCD反应的根肿菌效应因子。3.以根肿菌效应因子PBRA9298为诱饵蛋白油菜筛选文库,筛选到13个与其互作的油菜内源蛋白。分别利用上述9个根肿菌效应因子构建酵母双杂载体,发现除效应因子PBRA4950有弱的自激活作用,其他效应因子均无毒性、无自激活作用。接着分别与油菜酵母cDNA文库进行杂交,发现效应因子PBRA9298能够与文库发生互作,通过比对后获得13个与油菜cDNA文库互作的蛋白。4.将根肿菌效应因子PBRA9298、PBRA6449、PBRA9214构建相应的干扰载体并转化拟南芥,收到T2代种子。为了验证这三个效应因子对植物的抗性是否有影响,分别将效应因子对应的干扰载体和超表达载体转拟南芥。目前三个效应因子对应的超表达载体和PBRA6449对应的干扰载体收到了对应的T2代种子。