黄瓜(Cucumis sativus L.)是一种食用果实的蔬菜,因其清爽的口感深受大家喜爱。黄瓜属于草本科蔓生植物,在我国有漫长的栽培历史,是我国主要的蔬菜作物之一。露地或设施内均可种植,遍布全国各地。黄瓜棒孢叶斑病和霜霉病是黄瓜生产上的重要叶部病害,导致黄瓜产量严重下降,造成经济损失。大量使用化学药剂防治会造成环境污染,过量时导致病原菌抗药性的产生,同时农药残留还会影响人类身体健康。因此,选育及利用抗病品种则是一种绿色、经济有效的防治病害方法。目前,黄瓜实际生产上,多抗性品种极为缺乏。本研究在前期转录组测序基础上,筛选到CBS结构域蛋白基因(Csa6M496430.1,命名CsCBS)。CBS结构域蛋白在小麦抗病中具有正向调控作用,但黄瓜中未见报道。本研究利用分子生物学手段对CsCBS基因展开研究,结果如下:(1)利用qRT-PCR技术对CsCBS在病原菌胁迫下的表达模式进行了分析。结果表明在单一接种霜霉病、棒孢叶斑病菌及同时接种2种病原菌的3种处理下,抗病品种D9320中接种前期CsCBS表达显著上调,感病品种D0401中CsCBS表达无显著变化,说明CsCBS可积极响应霜霉病菌和棒孢叶斑病菌胁迫。(2)采用PCR技术克隆了CsCBS序列全长。CsCBS包含一个1263bp的开放阅读框,编码420个氨基酸。含有一个CBS结构域和一个DUF结构域,属于CBSDUF家族。(3)对CsCBS编码的氨基酸序列进行理化性质分析,CsCBS编码的蛋白分子量为103711.6,理论等电点为6.07;平均亲水系数0.107,为疏水性蛋白,无信号肽,为跨膜蛋白。(4)对CsCBS编码的氨基酸序列进行蛋白质结构分析,CsCBS编码的蛋白中有192个α螺旋占整个肽链的45.71%;75个延伸主链占整个肽链的17.86%;31个β折叠占整个肽链的7.38%;122个无规卷曲站整个肽链的29.05%。(5)将CsCBS与绿色荧光蛋白(GFP)进行融合,并转入拟南芥原生质体中,荧光显微镜下观察发现,CsCBS蛋白定位在细胞质中。(6)成功构建植物过量表达载体pCXSN-CsCBS。利用农杆菌介导法将CsCBS基因转入感病品种D0401中。对转基因株系进行离体接种,结果表明过表达CsCBS后可增强黄瓜对霜霉病和棒孢叶斑病的抗性。(7)对过表达植株进行丙二醛和可溶性糖检测,丙二醛含量降低,可溶性糖含量升高。