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茄子(Solanum melongena L.)是茄科茄属植物,是中国南北各地普遍栽培的夏秋季重要蔬菜。茄子含有丰富的维生素和矿物质(特别是铁元素),对治疗哮喘、霍乱、支气管炎和心血管疾病有帮助。但茄子易受到青枯病的侵袭,特别是在我国南方地区发生严重,造成茄子品质和产量的大幅下降,一般可减产20%~30%,严重时可达50%~60%的损失。青枯病属于土传病害,且分布广,繁殖快,因此用常规栽培方法难以进行有效防治。而抗病育种能够有效的解决该病菌对茄子的危害,同时可以使茄子的品质和产量得到提高。到目前为止,有关基因调控茄子青枯病抗性的报道较少,因而研究茄子抗青枯病的分子机理对茄子抗青枯病育种有着重要的理论意义。本研究前期利用高抗青枯病的材料(E-31)和高感青枯病的材料(E-32)进行接种青枯病原菌后进行转录组和表达谱分析,获得一个表达差异显著的NAC转录因子(SmNAC,基因登录号:KM435267)。本研究对分离得到的SmNAC进行表达特性及功能鉴定分析,取得如下主要实验结果:SmNAC全长为1708 bp,其开放阅读框的长度为1038 bp,编码345个氨基酸蛋白。相对分子质量为39035.0 kDa,理论pI值为8.94。亚细胞定位预测显示SmNAC定位于细胞核中,通过原生质体瞬时表达验证SmNAC定位于茄子细胞的细胞核中,与预测结果一致。利用qRT-PCR对SmNAC的表达特性进行了分析,结果表明,SmNAC在茄子抗感材料的根、茎、叶中均能够表达,并且在茎中的表达量最高,其次为根,在叶中的表达量最低。对茄子抗感材料接种青枯病菌后,感病材料中的SmNAC的表达量呈现上升的趋势,而抗病材料中的SmNAC的表达量则呈现下降的趋势。表明青枯病菌能够诱导该基因的表达。通过外源水杨酸(SA)和茉莉酸甲酯(MeJA)处理后表明,MeJA处理后SmNAC的表达量是上升的,SA处理后SmNAC的表达量是下降的。组织化学免疫原位检测表明,SmNAC蛋白主要分布在根部和茎部,病原能够诱导该蛋白的积累。利用VIGS技术沉默SmNAC后,对感病材料接种青枯病菌后,沉默植株的抗病性均比空载植株更强。说明SmNAC对茄子的青枯病的抗性起负调控作用。构建了超表达载体,同时超表达载体转化茄子“E-31”抗病材料,并获得了6株超表达转基因植株(EGT0-5、EGT0-23、EGT0-43、EGT0-87、EGT0-145和EGT0-204)。超表达转基因植株接种青枯病后,与“E-31”抗病材料相比,超表达转基因植株叶片表现出萎蔫的症状,表明SmNAC过表达会降低植物对青枯病的抗性。VIGS沉默SmNAC,通过qRT-PCR,测定了感病材料中各信号基因(EDS1、SGT1、GluA、PAD4、NPR1、TGA、PR-1a)的表达量。各信号基因的表达量总体均处于上升趋势。通过qRT-PCR分析发现,超表达转基因植株中,与对照“E-31”抗病材料相比,SA途径中的EDS1、GluA、NPR1、PAD4、PR-1a、SGT1和TGA基因表达量下降。