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番茄(Solanumlycopersicum L.)是目前我国及全世界栽培面积最大的蔬菜种类之一,2013年中国加工番茄种植面积达99.70万亩。但病虫害的侵害严重影响了番茄作物的生长、产量以及品质。其中由丁香假单胞菌番茄变种(Pseudomonas syringaepv.tomato DC3000,Pst DC3000)所引发的细菌性斑点病和半知菌亚门的灰葡萄孢(Botrytis cinerea Pers.exFr.,B.cinerea 引发的灰霉病在我国多个省市均有发生,它们主要危害番茄的茎、叶、叶柄、花和果实,可造成严重的产量损失。目前作物生产上主要以农药防治为主,但存在着农产品安全、抗药性以及环境污染等问题。作为植物体内自身存在的脂类活性物质,研究N-酰基乙醇胺(NAEs)代谢在植物抗病过程中的作用机制对于提升植物自身抗性、减少化学杀菌剂的使用具有重要的理论指导及现实意义。本文以番茄植株为试验材料,研究了番茄NAEs代谢对主要叶部病害(PstDC3000、B.cinerea)的作用机制及应用。具体内容如下:1、开展了 NAEs代谢在防御细菌性斑点病中的响应及作用研究。NAEs代谢途径在植物体内广泛存在,并积极参与到植物生长发育及病害调控的过程中。番茄叶片在正常条件下接种Pst DC3000后,以控制磷脂酶D合成的PLD3、PLD6、PLD11基因下调及控制酰胺水解酶合成的FAAH1、FAAH5、FAAH6、FAAH11基因上调最为明显。在此基础上,利用VIGS基因沉默技术,对其基因沉默的番茄植株叶片接种Pst DC3000后,发现FAAH1和FAAH11沉默植株病害明显加重,而PLD3和PLD11沉默植株对Pst DC3000的敏感性则明显降低。研究结果表明番茄对PstDC3000基础抗性的形成可能与NAEs代谢途径有关。同时,测定植物内源NAE组分含量发现,TRV:PLD3和TRV:FAAH11植株叶片接种PstDC3000后NAE含量均出现不同程度的减少,并且前者的NAE含量均低于后者。我们进一步在本氏烟(Nicotiana benthamiana)叶片上接种Pst DC3000发现,瞬时过量表达PLD3、PLD6的烟草叶片发病明显加重,而瞬时过量表达FAAH1、FAAH11的烟草叶片发病明显减轻。因此,我们推断FAAH1和FAAH11参与的NAEs降解代谢过程有助于Pst DC3000的抗性诱导提高,而PLD3和PLD6参与的NAE合成过程则可能起到了相反作用。2、开展了 NAEs代谢参与防御细菌性斑点病过程与抗病激素间的关系研究由上一章研究可知,NAEs代谢能显著影响番茄对细菌性斑点病的抗性。对番茄叶片接种PstDC3000后,除ICS1基因外,SA信号路径相关基因NPR1、PR1b、EDS1、PAD4、PAL10等的表达均能被Pst DC3000诱导,但在外源NAE 22:5处理下反而抑制其表达。同时对其番茄植株叶片激素含量进行分析发现,NAE22:5处理能明显提高Pst DC3000接种条件下JA、IAA含量,而SA含量则在NAE 22:5处理后明显下调。PLD3基因沉默植株较对照显著提高了对Pst DC3000的抗性,然而在不积累SA的NahG转基因植株中,TRV:PLD3植株叶片接种Pst DC3000后发病最严重且和TRV:00无明显差异,表明PLD3基因沉默植株产生的抗性效果与SA路径有关。3、开展了番茄NAEs代谢在防御灰霉病中作用及应用的研究上一章研究发现,NAE22:5处理能提高番茄植株叶片JA含量。本章研究结果表明:外源NAE 18:0、NAE 22:5以及NAE 18:2处理均能提高植株对灰霉病的抗性,尤以NAE 18:2效果最佳。同时,外源NAE 18:2处理并不能提高jai1突变体植株对灰霉病的抗性。另外,经NAE混合制剂处理过的植株叶片JA信号转导基因(Coi1、PI1、PI2)表达较对照植株均显著提高,提高幅度在8～37倍。在对照植株中,人工接种灰霉病菌后的发病率为100%,而该混合制剂处理后的植株灰霉病的发病率则下降了 70%,叶片灰霉病原菌的actin相对表达量也比对照下降了 68.6%。在秋冬季蔬菜大棚灰霉病高发阶段应用NAE混合制剂10天后,明显增强了番茄植株对灰霉病的抗性,经其处理的植株比对照植株的病株率下降了 55.7%。综合以上结果,推测NAEs代谢能够通过JA信号路径诱导番茄对灰霉病的抗性,且NAE混合制剂对生产上灰霉病的防治有一定效果。