南方根结线虫病作为一种典型的土传病害,对全世界的农业生产造成了巨大的经济损失,研究南方根结线虫与植物寄主的互作机制,对防治南方根结线虫病的发生具有重要的指导意义。光作为植物生长发育重要的环境因素,能够影响病原物在植物体内的侵染和发育。本文通过实时荧光定量PCR（q PCR）、绿色荧光蛋白标记目的基因和突变体表型验证等试验证明植物光信号相关基因和其下游的转录因子HY5在南方根结线虫在寄主体内侵染和发育过程中发挥一定作用,并且利用染色质免疫共沉淀（Ch IP）技术验证了HY5可与糖转运蛋白家族部分基因的启动子结合。取得了以下的研究结果:1.HY5对南方根结线虫侵染和发育的影响:HY5是光信号传导途径中核心转录因子。接种南方根结线虫后HY5基因在拟南芥叶片中表达量为1 dpi与对照组差异不显著,15dpi显著上调,在根系中表现为1 dpi显著下调,15 dpi与对照组差异不显著。同时在拟南芥hy5突变体接种南方根结线虫试验中,hy5突变体中根结数、线虫总数均低于野生型,接种18天后幼虫占线虫总数的比例高于野生型。HY5融合GFP结果显示,在根结附近荧光信号明显高于其他部位。2.不同波长的光对南方根结线虫侵染和发育的影响:HY5是位于光受体下游的转录因子,光受体能够正向调控HY5的表达。其中光敏色素PHYA、PHYB在接收红光信号中发挥着主要的作用,在拟南芥phya、phyb、phya/b突变体接种南方根结线虫试验中,拟南芥phya和phya/b突变体中根结数、线虫总数低于野生型,幼虫占线虫总数的比例高于野生型,拟南芥phyb突变体中根结数低于野生型。同时用南方根结线虫接种在红光和黑暗两种条件下生长的拟南芥,试验结果表明红光处理条件下的根结数量以及线虫数量高于黑暗处理。隐花色素CRY1、CRY2以及向光素PHOT1、PHOT2在接收蓝光信号中发挥着主要的作用,在拟南芥cry1/2、phot1/2和cry1/2 phot1/2突变体接种南方根结线虫试验中,拟南芥cry1/2和cry1/2 phot1/2突变体中根结数、线虫总数均低于野生型,幼虫占线虫总数的比例高于野生型,拟南芥phot1/2突变体中根结数以及线虫总数低于野生型。同时用南方根结线虫接种在蓝光和黑暗两种条件下生长的拟南芥,试验结果表明蓝光处理条件下的根结数量以及线虫数量高于黑暗处理。检测发现南方根结线虫接种拟南芥和水稻后光受体基因在叶片组织以及根组织中均发生不同程度的变化。因此,不同波长的光能够影响南方根结线虫在寄主体内的侵染和发育。3.SWEET糖转运蛋白对南方根结线虫侵染和发育的影响:HY5能够调控植物体内多种基因的转录,糖作为线虫生长发育的营养物质,SWEET糖转运蛋白基因在运输糖分的过程中起到了重要作用。在拟南芥sweet11、sweet12、sweet15、sweet11a/12b/15d突变体接种南方根结线虫试验中,拟南芥sweet12b、sweet15d、sweet11a/12b/15d突变体中根结数、线虫总数低于野生型。同时检测发现南方根结线虫接种拟南芥后,SWEET糖转运蛋白基因表达量在根组织中发生不同程度的变化。通过染色质免疫共沉淀（Ch IP）技术验证了转录因子HY5能够与SWEET11、SWEET12、SWEET15三种糖转运蛋白基因启动子中的顺式元件结合。其中SWEET11启动子中G-BOX（CACGTG）和ACE-BOX（ACGT）两种顺式元件能够与转录因子HY5结合,SWEET12启动子中ACE-BOX（ACGT）顺式元件能够与转录因子HY5结合,SWEET15启动子中G-BOX（CACGTG）和ACE-BOX（ACGT）两种顺式元件能够与转录因子HY5结合。