在农业生产中，植物病害的为害造成了巨大的损失，而生产上采用的高毒、高残留农药对产品和环境均造成严重的污染，已成为制约我国无公害农产品生产可持续发展的突出问题。研究开发可持续、环保型控制技术是解决这一问题的关键。β-氨基丁酸（BABA）是从经暴晒的番茄根系中分离得到的一种次生代谢非蛋白氨基酸，具有高效、广谱的诱抗活性，可诱导多种作物抵抗由卵菌、真菌、细菌、病毒和线虫引起的病害，保护植物免受病害为害。要开发利用BABA诱导植物抗病潜能，创新有害生物综合治理途径与技术，必须进一步认识BABA的诱导抗病机理。从功能基因组学角度分析BABA诱导植物防御反应过程中信号互作功能基因群的表达特征，是揭示寄主—病原物互作的分子机制的新思路。过去，基于技术局限，关于植物诱导抗病的基因转录调控分析大多集中在若干已知PR蛋白和个别SA信号传导路径中的几个基因上。现在，利用功能基因组学的多项技术，可以明确更多应答诱抗时植物体内转录发生改变的基因，从而更准确、全面地认知植物诱导抗病行为机制。本研究以番茄为材料，利用cDNA-AFLP基因转录谱分析技术研究番茄根部组织应答BABA诱导后基因转录谱，取得的结果如下：1．由于植物总RNA提取的质量具有很强的组织特异性，对试验中常用的TRIzol Reagent、RNAplant、TRIpure Reagent等三种RNA提取试剂盒进行了番茄成熟老化组织RNA提取效果的研究，发现RNAplant能有效从多种成熟组织中提取纯度高、完整性好的RNA，符合需要总RNA质量较高的分子试验要求。2．采用25mmol／L BABA溶液处理番茄六叶期幼苗，蒸馏水处理作为对照，运用cDNA-AFLP差别显示技术对基因转录谱进行分析。从显示出的约5000个转录基因片段（Transcript-derived fragments，TDFs）中发现了23个受BABA诱导上调基因片段（BABA Induced Fragment，BIF），6个诱导下调片段。通过克隆测序最终得到12个转录上调基因序列。用生物信息学方法分析这12个cDNA片段的功能，可将其分为5种类型：①防卫反应基因：BIF13，BIF14为病程相关蛋白基因P69家族成员，它们具有蛋白水解酶功能；②转运蛋白基因：BIF2，BIF3、BIF6、BIF17，BIF4，负责细胞内外离子、水和小分子物质的跨膜运输；③信号传导蛋白：BIF5为Ca²⁺绑定蛋白，结合游离Ca²⁺，参与Ca²⁺信号传导；④大分子蛋白相关基因：BIF 1为协助蛋白复性的分子伴侣蛋白编码基因；⑤功能未知基因：BIF10、BIF11、BIF12。3．对上述基因片段进行序列分析，发现BIF3、6、17三个基因片段序列长度一致，同源性高达99％，为编码细胞逆境信号通路中的钙调转运蛋白酶(Calcium transporting-ATPase，Ca²⁺-ATPase)基因片段。利用分子系统发育分析对Ca²⁺-ATPase基因家族进行了细分；在此基础上，依据同源克隆的原理，结合步进PCR和RACE方法获得这个质膜型（Plasma membrane-type，PM-type）Ca²⁺-ATPase全长cDNA序列，基因全长3389bp，开放阅读框为3090bp，编码1029个氨基酸的蛋白质。这是首次在茄科类植物中克隆到PM型Ca²⁺-ATPase。4．利用Northern Blotting分子杂交对靶标Ca²⁺-ATPase基因受BABA诱导的时空规律进行了研究，结果显示，Ca²⁺-ATPase基因在根中表达量最高，叶其次，茎中最弱；基因的转录水平在6—12h达到最高，持续到72h仍有微量表达。5．利用生物信息学手段对靶标基因编码蛋白的理化性质和二、三级结构、代谢途径进行分析，并构建了该蛋白的理论三维模型，发现该基因编码的多肽链有7个基序（motif），4个保守功能结构域（domain），8个跨膜螺旋，都与蛋白的活性有关，该基因参与Ca²⁺信号代谢途径。对靶标基因进行了分子系统发育分析，找到了该基因在生物界进化的地位。6．利用SMART和Primer Extension技术相结合，构建了一个富集BABA诱导抗性相关基因的cDNA全长文库，原始文库的滴度达到为4.4×10⁶，重组率为96％，插入片段大小分布在400—1800bp，平均大小为700—1000bp；为克隆响应BABA诱导的其他重要抗性基因全长cDNA奠定了基础。7．利用了Ca²⁺-ATPase的保守区段设计基因特异引物（Gene Specific Primer，GSP），在两个经受低温锻炼的柑橘品种中进行半定量RT-PCR，试验结果表明此基因广泛存在于植物组织内部，属诱导表达型基因，积极参与了植物逆境信号转导过程。