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番茄（Solanum lycopersicum）是我国重要的蔬菜经济作物,因其风味佳且营养好而深受消费者喜爱,在全国各地广泛种植,目前已实现番茄的周年供应。然而我国蔬菜作物在生产中粗放管理导致单产不高和病害高发,面临着增加单产、提高抗性从而实现“提质增效、绿色发展”的重大产业需求。因此,开展蔬菜作物生长和生物胁迫抗性协同调控的生物学机制研究具有重要意义。新型植物多肽PSK（Phytosulfokine,磺肽素）是植物内源的生物活性物质,兼具调控生长发育和逆境抗性的功能,但对其内在信号转导机制知之甚少。本文以植物多肽PSK及其受体PSKR1为切入点,从靶标蛋白互作修饰及氮（N）代谢等角度探究了PSK协同调控番茄生长和生物胁迫抗性的内在机制,并探究了N肥及N代谢基因在细菌性叶斑病抗性中的作用和机制。主要研究结果包括以下几点:1.针对新型肽类激素PSK在番茄调控生长和抗性中的作用不清的问题,探究了PSK及其受体PSKR1在调控番茄生长和细菌性叶斑病抗性中的作用。研究发现PSK通过PSKR1促进生长,但削弱对细菌性叶斑病的抗性。利用CRISPR/Cas9基因编辑和转基因技术获得番茄pskr1突变体以及OE-PSKR1过表达株系,通过观测其幼苗地上部和根系生长,干物质积累发现PSKR1促进番茄幼苗生长。PSK对番茄根系伸长的促进作用在pskr1突变体中被抑制,说明PSK通过PSKR1向胞内进行信号转导。通过接种Pst DC3000,发现pskr1突变体株系对细菌性叶斑病的抗性增强而OE-PSKR1过表达株系抗性减弱。2.PSKR1感知PSK信号后需将信号向胞内传导,但PSK-PSKR1信号如何转导调控生长和细菌性叶斑病抗性的机制仍不清楚。本文研究发现钙依赖蛋白激酶CPK28可能与PSKR1作用于同一路径且位于PSK-PSKR1信号路径下游,通过影响N代谢调控番茄生长和细菌性叶斑病抗性。PSK信号与钙信号关系密切,通过酵母双杂交筛选,发现CPK28可能与PSKR1蛋白存在互作。进一步利用酵母双杂交（Y2H）、双分子荧光互补（Bi FC）和免疫共沉淀（Co-IP）证明CPK28与PSKR1在细胞膜上互作,且受PSK诱导增强。通过构建cpk28突变体发现其在生长和细菌性叶斑病抗性上表现出与pskr1突变体相似的表型,且PSK诱导的根系伸长在cpk28突变体中被抑制。pskr1 cpk28双突变体和OE-PSKR1 cpk28杂交材料在生长和细菌性叶斑病抗性上均表现出与单突变体一致的表型。进一步研究发现,PSKR1和CPK28不影响光合速率,但突变体总N含量减少,游离态氨基酸含量增加。3.基于PSK-PSKR1-CPK28信号通路对生长和细菌性叶斑病抗性的调控可能与N代谢相关,本文进一步研究发现,CPK28通过磷酸化N代谢关键蛋白谷氨酰胺合成酶GS2第334位丝氨酸（S334）和第360位丝氨酸（S360）分别调控细菌性叶斑病抗性和生长。前期利用CPK28酵母双杂交筛库,发现CPK28与GS2可能存在互作。进一步通过Pull down和Co-IP证明CPK28与GS2蛋白互作,且受PSK/PSKR1诱导增强。通过构建gs2突变体、GS2沉默及过表达植株发现,GS2促进番茄生长但削弱细菌性叶斑病抗性。利用LC-MS鉴定到GS2-S334和S360为CPK28磷酸化位点。以番茄gs2突变体为背景,分别构建模拟去磷酸化（OE-GS2S334A/gs2、OE-GS2S360A/gs2）、模拟磷酸化（OE-GS2S334D/gs2、OE-GS2S360D/gs2）和OE-GS2/gs2回补材料,观察其生长并接种Pst DC3000,发现S334位点调控番茄细菌性叶斑病抗性,而S360位点调控番茄生长。转录组测序分析表明,S334调控的抗性与氧化还原,系统获得抗性和氨基酸代谢等过程相关,而S360调控的生长与氮代谢和碳代谢过程相关。4.N在植物生长中发挥重要作用,但其对细菌性叶斑病抗性的影响和具体机制仍不清楚。本文研究发现低N能提高番茄对细菌性叶斑病的抗性,且在相同浓度下,以NO3-为唯一N源比NO3-/NH4+（70/30,mol/mol）混合态氮下培养的番茄对细菌性叶斑病的抗性更强。将番茄置于四种不同硝态氮和铵态氮比例和浓度的N素营养液中（1 m M NO3-,1 m M NO3-/NH4+,7 m M NO3-,7 m M NO3-/NH4+）并接种Pst DC3000。番茄N同化路径中关键基因如NR,Ni R和Fd-GOGAT的表达量在Pst DC3000侵染后明显下降,干扰上述基因表达后番茄对病原菌的抗性显著增强,而OE-Ni R1抗性明显削弱。低N培养以及氮代谢基因沉默植株接种Pst DC3000后SA含量及其合成和信号转导相关基因表达显著上升。在不积累SA的Nah G转基因番茄植物中,低N诱导的细菌性叶斑病抗性被阻断,而外源施用SA提高OE-Ni R1抗性。研究对于不当施肥如何引发病害高发问题提供了证据,也为科学平衡施氮提高作物抗性提供了参考。综上可知,番茄PSKR1与CPK28互作并磷酸化N代谢关键酶GS2,推测CPK28可能介导PSK信号精细调控N代谢从而调控生长和细菌性叶斑病抗性。研究不仅能够基于原始创新发现的分子位点获得优异番茄种质,也能为肽类激素的应用提供理论依据。