灰hepatic abscess霉菌(Botrytis cinerea)能够侵染多种单子叶和双子叶植物引起灰霉病,对作物的生产、蔬菜瓜果的质量及储藏造成严重危害。灰霉菌广泛存在于空气中,不仅能够危害田间作物还会在储藏等采后阶段继续造成危害。目前,番茄(Solanum lycopersicum)生产上主要依靠化学药剂防治灰霉病。然而,化学农药使用不当会造成环境污染、农药残留超标,且增加灰霉菌产生抗药性风险。种植抗病品种是最基本、最重要的措施。然而,生产上仍缺乏抗灰霉病品种。因此,开展番茄与灰霉菌互作中抗病相关基因功能的研究,能够为防治番茄灰霉病策略的制定提供基因资源。植物在生长发育的各个阶段都会遭受生物胁迫和非生物胁迫,植物经过长期的进化而形成的一种复杂而精细的应答机制可以抵抗不同的逆境胁迫。蛋白激酶(Protein Kinases)作为生物体内重要的信号传递因子,在胁迫应答中发挥着重要作用。其中,蔗糖非发酵-1相关蛋白激酶(Sucrose non-fermenting 1-related protein kinase,SnRK)在植物体中高度保守且调控多种生理过程。SnRK1是SnRK超家族中的一个重要分支,广泛参与了植物的生长发育、生物胁迫、非生物胁迫等多种信号的应答反应。SnRK1可以通过调控生物合成酶的活性来影响植物的生长发育进程,也可对植物的胁迫响应、物质运输、生长发育、代谢等多种途径相关基因的表达产生影响。SnRK1还参与ABA的信号传导、矿物质摄取、激素逆境信号传导、植物病毒和虫害防卫反应等过程。然而,对于SnRK1参与植物与病原菌互作中的功能研究相对较少。本研究以一个在灰霉菌侵染番茄过程中显著上调表达的SnRK1亚家族基因SlSnRK1.2为研究对象,分析SlSnRK1.2在番茄与灰霉菌互作过程中的功能,主要研究结果如下:(1)利用番茄与灰霉菌互作转录组分析,发现了一个上调表达的植物蔗糖非发酵-1相关蛋白激酶1(SnRK1)—SlSnRK1.2,利用实时荧光定量PCR技术(QuantiPuromycin IC50tative Real-time PCR,q RT-PCR)进一步验证了上述结果。(2)通过组织特异性表达分析,进一步了解SlSnRK1.2在时间和空间层面的表达特征,发现SlSnRK1.2在番茄植株根和茎中表达量较高,在幼嫩叶片中表达量较低;借助烟草瞬时表达技术分析亚细胞定位情况,发现SlSnRK1.2定位于细胞核和细胞质。(3)利用MEGA7软件构建SlSnRK1.2系统进化树,发现SlSnRK1.2与茄科植物中马铃薯、烟草和辣椒等同源基因进化关系最近,其次是玉米和高粱;利用TBtools软件分析SlSnRK1.2蛋白结构域,发现SlSnRK1.2与其他植物中的同源基因氨基酸序列均含有STKc＿AMPK＿alpha、AMPKA＿C和UBA＿SnRK1＿plant保守结构域;通过同源序列对比,发现SlSnRK1.2与烟草中的同源基因NbSnRK1.2相似性最高,达89.7%,与NbSnRK1.1相似性达66.8%,与拟南芥中同源基因At KIN10和At KIN11相似性分别为67.25%和64.52%,与大豆、水稻、小麦中的同源基因Gm SnRK1.1、Os SnRK1α和Ta SnRK1α相似性分别为66.41%、63.73%和68.58%。(4)SlSnRK1.2基因在灰霉菌侵染番茄过程中上调显著上调表达,推测SlSnRK1.2可能在番茄与灰霉菌互作过程中发挥一定作用。为此,利用VIGS技术构建SlSnRK1.2番茄沉默植株,并接种灰霉菌,结果表明SlSnRK1.2沉默后减弱了番茄对灰霉菌的抗性;为了更进一步明确SlSnRK1.2的功能,利用农杆菌介导的番茄遗传转化体系构建SlSnRK1.2过表达番茄转基因株系,接种灰霉菌后,发现过表达SlSnRK1.2增强番茄对灰霉菌的抗性。结果表明,SlSnRK1.2参与正调控番茄对灰霉菌的抗性。(5)由于SnRK1在植物体中功能相对保守,且番茄SlSnRK1.2与同源基因烟草NbSnRK1.2相似性高达89.7%。因此,进一步探究烟草NbSnRK1.2是否同样具有正调控免疫反应的功能。利用VIGS技术,在烟草中沉默了SlSnRK1.2的同源基因NbSnRK1.2,接种灰霉菌后发现烟草沉默植株对灰霉菌的抗性同样减弱。selleck化学由此,推测番茄SlSnRK1.2的同源基因烟草NbSnRK1.2同样具有正调控免疫反应的功能。