柑橘溃疡病是由柑橘黄单胞杆菌（Xanthomonas citri subsp.citri,Xcc）造成的细菌性病害,严重制约着柑橘产业的发展。大多数柑橘栽培品种易感染溃疡病,生产中溃疡病的防治主要是通过农药来控制,极大的增加了生产成本。柑橘种质资源丰富,可分为原始、野生和栽培品种,而关于原始或野生柑橘对溃疡病的抗病性及分子调控机制研究还比较有限。因此,本研究首先从野生柑橘资源入手,鉴定抗柑橘溃疡病的种质,发现原始柑橘酒饼簕（Atalantia buxifolia）对溃疡病具有较强的抗性,系统地研究了酒饼簕抗溃疡病的分子机制。同时,通过比较转录组学挖掘到了酒饼簕中潜在的抗性基因,并对其功能进行了初步分析。另外,柑橘传统育种常常受到胚珠败育、珠心胚干扰、以及童期长等问题的限制,育种效率较低。随着CRISPR/Cas9技术的出现,作物分子育种的进程得到了极大提高,目前该技术已经应用在柑橘抗病材料的创制。然而,基因编辑系统在柑橘上还存在编辑和突变率低的问题,关于如何优化柑橘基因编辑体系的研究还比较有限。本研究以甜橙为研究材料,探索了PTG/Cas9（polycistronic tRNA-sgRNA/Cas9）多靶点系统在柑橘基因编辑中的应用。主要研究结果如下:1、野生柑橘资源的抗病性评价。为发掘抗溃疡病的种质资源,本研究对柑橘属柑橘亚科的10个野生和栽培柑橘资源的抗性进行评价。结果表明,野橘、野柚和枸橼对柑橘溃疡病表现出不同程度的感病性,野生柑橘资源紫皮柚对溃疡病较为敏感,然而,柑橘的远缘野生资源酒饼簕对溃疡病表现出了极强的抗性。2、酒饼簕响应溃疡病菌的差异表达基因分析。通过分析酒饼簕与甜橙接种溃疡病菌的转录组数据,发现酒饼簕差异表达的基因主要是在接种48 h,对这个时期上调表达的差异基因进行GO富集分析,发现酒饼簕上调表达的基因主要富集在防卫响应和响应生物逆境通路,而感病甜橙上调表达基因主要富集在多糖代谢和催化通路。3、酒饼簕抗溃疡病分子调控机制的解析。甜橙基础转录因子CsTFIIAγ可以稳定溃疡病菌效应因子（PthA4）与感病基因LOB1启动子的效应子结合原件（EBE）的结合,而酒饼簕TFIIAγ（AbTFIIAγ）与甜橙TFIIAγ（CsTFIIAγ）存在3个氨基酸的差异。荧光素酶互补和GST pull down实验结果表明,突变的AbTFIIAγ虽然可以与病原菌TALE TFBs结合,但AbTFIIAγ的功能互补实验结果表明,AbTFIIAγ不能够支持由TALE诱导的LOB1基因表达。另外,通过分析AbLOB1和Cs LOB1的启动子序列,发现这2个启动子EBE上存在2个核苷酸的差异,进一步启动子活性实验结果表明,由Pth A4诱导的AbLOB1的启动子活性显著低于Cs LOB1的启动子活性。以上研究结果说明,AbTFIIAγ基因和AbLOB1启动子EBE的自然变异对于酒饼簕的抗病性是非常重要的。我们推测酒饼簕主要是通过降低感病基因LOB1的表达和激活植物自身的抗性响应基因表达来增强其对溃疡病的抵抗力。AbTFIIAγ基因和AbLOB1启动子EBE的自然突变位点为柑橘溃疡病抗性育种提供了一个有利的靶点。4、酒饼簕防御相关基因的发掘与功能验证。进一步对接种Xcc的酒饼簕和甜橙叶片转录组差异基因进行分析,发现COMT基因在酒饼簕中显著诱导上调表达,而在感病甜橙中诱导表达无显著变化。超量表达AbCOMT增加了柑橘叶片褪黑素含量,并且在一定程度上增强了其对溃疡病的抗性。5、甜橙高效基因编辑体系优化。通过将YAO启动子驱动的不同PTG/Cas9载体稳定转化甜橙上胚轴,一共获得了73个基因编辑苗,并且实现了对多靶点的基因编辑。通过优化甜橙的遗传转化体系,极大的提高了暗柳橙的转化效率。对获得的CsPDS基因编辑嵌合苗进行热激处理,显著提高了CsPDS基因突变效率。本研究为下一步对柑橘防御相关基因的高效多基因编辑提供了有效的分子工具。