由大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)引起的黄萎病(Verticillium wilt)是一种土传真菌性病害,在农业生产上经常危害到包括棉花、茄子、马铃薯等许多重要经济作物。但目前对该病的致病机制还不完全了解。microRNA (miRNA)是一类长度在21 nt左右,具有转录后调控作用的内源单链非编码RNA。它在真核生物中普遍存在,能够通过碱基互补配对的方式,抑制靶mRNA的翻译,在植物的生长发育、非生物胁迫及病害防御等方面都起着十分重要的调控作用。核糖体蛋白最近也被发现不仅仅具有翻译蛋白质的作用,还能在植物受到胁迫时被释放以调控基因表达。本研究针对miRNA和核糖体蛋白L13a在植物黄萎病中的作用进行了研究,进一步加深了植物对大丽轮枝菌引起的黄萎病的抗病机理的理解。本研究得到的主要结果如下：本研究首先根据miRNA在植物中具有高度保守性以及其前体的二级结构特征,通过同源比对搜索的方法,将目前所有已知植物的miRNA与茄子的EST数据库进行比对,经过筛选,预测得到29个家族的38条茄子miRNA.并利用在线软件psRNATarget预测到这38条茄子miRNA的137个可能的靶基因,根据基因功能注释,发现这些靶基因主要编码包括转录因子、抗性蛋白等一些与茄子生长发育、新陈代谢以及胁迫响应等过程相关的蛋白。为了进一步研究鉴定茄子中的miRNA和在大丽轮枝菌诱导下的miRNA表达图谱,我们构建了两组茄子小RNA文库,并对其进行了高通量测序。两个文库中一共得到30,830,792条测序序列,其中有7,716,328条为可能的miRNA序列,通过比对茄子EST数据库和miRBase 19,鉴定出99个已知miRNA家族和2条新的miRNA。比较分析了99个已知miRNA家族的保守性,并利用psRNATarget对茄子中已知miRNA和2条新miRNA潜在的靶基因进行了预测。通过将测序所得两个文库中的miRNA序列及其表达量进行比较和统计分析,发现了6个家族的miRNA在大丽轮枝菌侵染后表达量发生显著变化,提示它们可能参与响应植物对黄萎病的防卫反应。对其中部分差异表达的miRNA及其候选靶基因在染病后的表达模式进行了实验验证,实验结果与测序结果基本吻合,并且miRNA的表达与其预测的靶基因的表达呈现负相关。通过药理学实验发现miR393可能通过影响生长素信号途径调控茄子黄萎病抗性。在对茄子高通量测序结果中发现一类特殊且多变的小RNA家族,miR82,响应大丽轮枝菌的侵染。因此构建了miR482e的马铃薯过表达植株,并发现过表达miR482e的转基因马铃薯植株对大丽轮枝菌的侵染变得更加敏感。通过分析马铃薯小RNA数据库和降解组数据库发现miR482e的大部分靶基因编码NBS-LRR型抗病蛋白,并且miR482e可以通过剪切靶基因引起更多的次级siRNA的产生。这些次级siRNA的靶基因也能靶向一些抗病蛋白,其中大部分同样为NBS-LRR型抗病蛋白。过表达miR482e将导致这些抗病蛋白含量的下调,与过表达miR482e导致转基因马铃薯植株对大丽轮枝菌更加敏感这一表型相符合。因此推测出miR482e通过一个级联放大的调控机制影响马铃薯对黄萎病的响应。此外,本实验室已有研究结果表明野生茄子核糖体蛋白基因L13a响应黄萎病菌侵染,并呈现上调表达。为了研究L13a在植物响应黄萎病中的作用,我们克隆分析了野生茄子L13a(StoL13a)的cDNA序列,并发现除了响应病菌侵染外它还响应一些激素的诱导。构建StoL13a过表达马铃薯植株并进行侵染实验,结果表明表达StoL13α的转基因植株与对照相比对黄萎病的抗性增强。通过检测其中的抗氧化酶活性和抗病相关基因的表达,发现StoL13α转基因植株可以激活植物的抗氧化防御反应以及诱导一些抗病相关的防御基因。初步推测StoL13α在植物抵抗大丽轮枝菌侵染过程中起到重要作用。