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植物抗病性是一个极其复杂的过程。植物抗性调控基因的克隆和功能分析有利于深入了解植物抗病性的分子机理。本研究克隆了一批分别编码本氏烟(Nicotiana benthamiana)谷胱甘肽转移酶(glutathione S-transferase，GST)和泛素羧基端水解酶(ubiquitin carboxy-terminal hydrolases，UCH)、三生烟和本氏烟DCL(Dicer-like)的基因，并利用突变体、RNAi植株，采用病毒诱导的基因沉默(virusinduced gene silencing，VIGS)技术分析了这些基因的植物抗性调控功能，获得了以下主要研究结果：
(1)本氏烟GST基因克隆和植物GST基因功能分析。
采用RT-PCR方法克隆获得六个本氏烟GST基因片段——NbGST1，NbGST2，NbGST3，NbGST6，NbGST8，NbGST11。其中NbGST3的引物扩增得到2条序列，分别称为NbGST3a和NbGST3b，可能是NbGST3序列的可变剪接产物。这六个基因分属于不同GST类别：NbGST1，2，6属于tau(U)类，NbGST3属于Theta(T)类，而NbGST8和NbGST11可能属于Lambda(L)类。它们对环境因子和生物因子处理具有复杂的响应，大多数处理因子诱导NbGST1但抑制NbGST8的表达。
采用VIGS技术分析了NbGST基因对植物抗病和抗逆性的调控功能。发现NbGST1、NbGST11和NbGST2沉默植株产生的Cf-4/Avr4和Cf-9/Avr9介导产生的过敏性反应(hypersensitive response，HR)症状比对照显著减轻甚至完全丧失。NbGST1，3，8沉默植株产生的水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzae，Xoo)诱导的HR症状比对照显著减轻。PEG模拟干旱胁迫处理后，NbGST6,8,11沉默植株比对照植株更早和更重的干旱萎蔫症状。高盐胁迫下，NbGST6，8，11沉默植株的叶片的叶绿素降解比对照明显增强。表明NbGSTl，2，11可能对Cf-4和Cf-9介导的HR、NbGSTl，3，8可能对Xoo介导的HR、而NbGST6，8，11可能对植物抗旱和耐盐分别起重要正向调控作用。NbGST2，11沉默植株叶片的H2O2积累水平显著上升，表明NbGST2，11可能通过调节H2O2积累来调控植物抗病和抗逆性。
利用拟南芥突变体和RNAi植株分析了拟南芥GST基因AtGSTF10的抗病调控功能。与野生型对照植株相比，AtGSTF10基因的RNAi植株在分别接种Pseudomonas syringae pv.tomato DC3000(Pst DC3000)和Sclerotinia sclerotiorum(Ss)后更早产生并表现更严重的病害症状，表明AtGSTF10基因参与植物对PstDC3000和Ss的抗病调控。bak1拟南芥突变体和以该突变体为背景的AtGSTF10RNAi植株(RNAi-AtGSTF10/bak1)的发病情况相似，均比以野生型Col-0为背景的AtGSTF10 RNAi植株(RNAi-AtGSTF10/Col-0)植株表现更为强烈，再考虑到AtGSTF10与BAKl直接结合的前人研究结果，表明BAKl是重要的抗病调控因子，通过与BAKl的互作是AtGSTF10调控植物抗病性的重要但不是唯一的途径。
这些研究结果表明，GST基因是植物抗性的重要调控因子。
(2)烟草DCL基因克隆及其功能分析。
采用RT-PCR和RACE技术分别克隆获得了三生烟(Nicotiana tabacum cv.Samsun)和本氏烟的四种DCL基因3端序列。初步预测本氏烟有5个DCL基因——NbDCL1，NbDCL2，NbDCL3a，NbDCL3b，NbDCL4，而三生烟只有4个DCL基因——NtDCL1，NtDCL2，NtDCL3，NtDCL4。序列分析结果表明，两种烟草的DCL序列一致率高达93％以上。烟草DCL基因与杨树的亲缘关系较近。预测的DCL蛋白含两个RNaseⅢ结构域。
烟草DCL基因表达具有明显的组织特异性，在叶、茎、根中表达水平高，而在花器中表达水平低。烟草DCL基因对不同生物和非生物因子处理产生不同响应。烟草脆裂病毒(Tobacco rattle virus，TRV)病毒接种强烈诱导NbDCL1-4的基因表达，Ss诱导NbDCL1的基因表达，干旱胁迫处理几乎不影响NbDCL1-4基因的表达，SA，BTH，JA等防卫调控信号物质明显抑制大多数DCL基因的表达。
采用VIGS技术分析了烟草DCL基因对植物发育和抗病性的调控功能。NbDCL1，2，4影响本氏烟的生长发育，其中NbDCL1，2作用尤为明显。NbDCL1的沉默强烈抑制植物的生长发育，导致植株矮小，叶片畸形(细长无叶肉，内卷等)，根系不发达，花器变小，无花萼或花萼细长。NbDCL2的沉默导致植株矮小，但是无明显的畸形现象出现。此外，NbDCL1，2，4沉默植株增强了本氏烟对烟草黑胫病菌(Phytophthora parasitica var. nicotianae，Ppn)侵染的抗性。表明NbDCL1，2，4可能负调控植物的抗病性。
(3)26S蛋白酶体和NbUCH基因对植物抗病性的调控功能分析。
利用26S蛋白酶体抑制子MG132对26S蛋白酶体的植物抗病性调控功能进行了药理学分析。以MG132处理叶片导致Xoo介导的HR显著加快加强，但不影响Ss和烟草野火病菌(Pseudomonas syringae pv.tabaci，Pst)对植株的侵染。说明26S蛋白酶体对植物对Xoo的非寄主抗性起重要调控作用。
通过RT-PCR克隆了一个本氏烟泛素羧基端水解酶基因NbUCH。表达分析研究结果显示，多种生物和非生物因子胁迫处理均不改变NbUCH基因的表达。采用VIGS技术分析了该基因对植物抗病性的调控功能。NbUCH基因的沉默导致植物矮小，叶片畸形，表明其可能参与植物的生长发育的调控。与对照相比，NbUCH基因的沉默植株产生更弱的Xoo介导的HR和更早更强的干旱萎蔫症状，表明NbUCH基因可能参与植物对Xoo的非寄主抗性以及抗旱的调控。