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由黄单胞杆菌属(Xanthomonas)引起的疮痂病已成为世界范围内番茄生产的毁灭性病害之一。番茄疮痂病病原菌的多样性以及抗药性给依赖于农药的化学防治带来巨大挑战,而利用抗性材料并揭示抗病机理被认为是防治该病长期有效的经济环保措施。番茄疮痂病抗性材料对病原菌的抗性反应可分为过敏反应抗性和田间抗性。目前针对番茄疮痂病的田间和过敏反应抗性遗传分析已做了较深入的研究,但是关于田间抗性反应所调控的差异表达谱还没有研究报道。本论文利用cDNA-AFLP (cDNA-amplified fragment length polymorphism)技术分离田间抗性材料PI114490和感病材料OH88119受T3小种侵染第3、4和5d的差异表达基因。使用256对引物组合共获得71个差异表达基因,其中有60个基因在两材料接菌后3、4和5d持续上调表达,利用RT-PCR或qRT-PCR对18个上调表达基因的表达模式进行了确认,表明抗、感材料会激活部分相同的防御反应以应对T3小种的侵染。利用RNA-seq技术对两份材料接种T3小种后6h和6d以及接水对照的数字表达谱进行了分析。6个样品平均得到7M的读段(reads),每个样品的clean read约匹配到21,526个基因,占番茄参考基因总数(34,727)的62%。利用维恩图和聚类分析对两材料接菌两个时间点的差异表达基因进行了交叉比较。总体而言,抗病材料PI114490在6h和6d的差异表达基因数目同比多于感病材料OH88119。接菌6h抗、感材料分别仅有78个和15个基因上调表达,功能注释表明可诱导的防御反应在接菌6h时可能还未被激活。抗、感材料接菌6d的差异表达数目同比多于6h,其中有326个差异基因在两材料中共同上调表达,这些基因可能参与了可诱导的基础防御反应。KEGG分析显示,涉及植物激素信号转导和植物-病原菌互作等防御反应相关途径中的基因在PI114490接菌6d上调表达的数目多于OH88119。而且与防御反应有关的NBS-LRR和、VRKY家族中的差异表达基因在抗病材料中也多于感病材料。比较并筛选cDNA-AFLP和RNA-seq两种技术获得的表达模式相同的差异基因,有14个基因在抗、感材料中都上调表达。cDNA-AFLP和RNA-seq的结果为了解番茄疮痂病田间抗性机理和分子标记辅助选择提供了大量有价值的差异表达基因。面对大量的上调表达基因,利用病毒诱导的基因沉默技术(Virus-induced gene silencing, VIGS)筛选到一个编码U-box的基因-(?)KPUB24,该基因沉默植株接种T3小种后叶片表面的病斑数多于对照,利用农杆菌介导的瞬时表达技术显示该基因的过表达植株接种T3小种后叶片内病原菌数量少于对照,推测SlPUB24基因可能在番茄疮痂病田间抗性反应中起正调控的作用。洋葱表皮亚细胞定位显示该基因主要在细胞质中表达。为了进一步验证该基因的功能,构建番茄稳定遗传转化体系并将该基因的特异沉默载体S1PUB24-RNAi转入抗病材料PI114490,而过表达载体35S-S1PUB24转入感病材料OH88119,经PCR分子鉴定都已获得20株以上的To代阳性植株。本论文所获得的差异表达谱信息和SlPUB24的功能对于番茄-疮痂病病原菌的互作机理以及番茄抗疮痂病遗传育种研究具有重要的理论意义和潜在的应用价值。