油菜是一种重要的油料作物，但在生产过程中常常受到油菜菌核病的为害，严重影响其品质并降低产量。随着植物基因工程的发展，大量的优良抗性基因被转入油菜中，提高其对菌核病的抗性。Harpin蛋白作为一种激发子，能够诱导植物多种反应，如过敏反应(Hypersensitive Reaction，HR)、系统获得抗病性(SAR)、促进植物生长及增强植物抗虫性、抗旱性以及改善农作物品质。　　 本实验室将HarpinXooc的编码基因hrf2，通过农杆菌介导方法转化甘蓝型油菜（Brassica napus L.）扬油4号（简称Y4），获得16株抗性再生T0代植株。通过T1、T2代转基因油菜的选育工作，从T2代植株中选择了24株PCR检测呈阳性且具有优艮抗病性的转基因植株作为T3代选育材料。采用PCR检测、RT-PCR分析以及蛋白活性验证确定了hrf2已经整合到油菜基因组中并且能够在转录水平正常表达。T3代植株PCR扩增hrf2基因呈阳性株率为86％,其中株系T3-1-19-5、T3-1-21-2、T3-3-19-12、T3-3-27-9、T3-3-22-5、T3-4-22-6中所有植株检测均为阳性植株。与受体植株相比，T3代转基因植株24个株系中，23个株系对油菜菌核病表现出显著抗病性。田间调查，T3代转基因植株的农艺性状表现稳定:与受体植株相比，株高降低，茎基部直径增粗，每角粒数减少，千粒重和单株产量增加。此外，DAB染色和H2O2的含量测定结果显示，HarpinXooc在转基因油菜中的表达能够调控病原菌侵染不同阶段(0hpi、6hpi、12hpi、24 hpi)活性氧的积累。在正常生理条件下以及病原菌侵染早期(0hpi、6hpi)，与受体植株相比，转基因油菜T-4中快速积累了大量的活性氧，并且H2O2保持了一个较高的水平;然而，在病原菌侵染后期(12h、24h)，转基因油菜T-4反而降低了活性氧产生速度，以防止过多的ROS积累对植物细胞造成伤害。并且，在病原菌侵染前后不同阶段，在HarpinXooc蛋白调控活性氧爆发的过程中，伴随着ROS产生酶编码基因（如NAPDH、AOS）的显著上调表达以及ROS清除酶活性的显著提高，分别对于转基因植株T-4中H2O2较高的积累以及过多ROS的有效清除起到了重要作用。此外，转hrf2基因油菜的抗病性同时伴随着大量防卫相关基因（如NPRI、OXO、PR-1、PFD1.2）的高水平表达。因此，转基因油菜的抗病性是HarpinXooc蛋白在植物体内介导的多种防卫反应的结果。　　 HarpinXooc在植物体内的表达，赋予了转基因油菜对油菜菌核病产生良好的抗病性以及优良的农艺性状。为了更好的解析Harpin蛋白在植物体内调控的分子作用机制，本研究中，采用基于高通量测序技术的数字基因表达谱方法，与受体植株Y4相比，分析转基因油菜T-4的全基因组表达谱。首先，将来源于转基因植株T-4和受体植株Y4的两个样品制备标签文库，随后进行Illumina测序。测序质量评估结果显示，所制备的样品标签库质量很好，只含有极少杂质标签。测序饱和度分析表明，当测序量达到3M以上时，转基因油菜T-4和受体植株Y4检测到的基因数已经趋于饱和。因此，本研究能够检测出样品中几乎全部的表达基因，为绘制出完整的转hrf2油菜全基因组表达谱提供保障。Clean tag拷贝数分布统计显示，两个样品中大部分基因是低拷贝的，符合mRNA表达的不均一特征，说明两个样品Clean tag数据的合理性。将两样品的Clean tag根据指定的油菜参考基因数据库进行比对统计和基因表达注释，结果显示，对于转基因油菜T-4在允许最多一个碱基错配的情况下，唯一比对到一个基因的标签分别占总标签数和标签种类数的39.73％和25.76％;受体植株Y4在允许最多一个碱基错配的情况下，唯一比对到一个基因的标签分别占总标签数和标签种类数的36.66％和24.83％。可以看出，由于油菜物种（Brassica napus L.）的全基因组测序结果并未公布和指定的参考基因数据库的局限性，给表达谱数据的基因注释带来了限制。最终，与受体植株Y4相比，在转基因油菜T-4叶片中得到2114个差异表达基因。这些差异表达基因涉及116个生化代谢和信号转导途径，包括植物信号转导(Plantsignal transduction)、苯基丙氨酸代谢（Phenylalanine metabolism）、植物与病原菌互作(Plant-pathogen interaction)、能量代谢(Energy metabolism)、次级代谢产物合成（Biosynthesis of secondary metabolites）、植物生理调节（Circadian rhythm-plant）、植物氧化还原代谢（Oxidative-reductive metabolism）、编程细胞死亡(Programmed celldeath)等等。我们选择10个基因进行Real-time PCR分析，结果表明与表达谱数据的表达量变化一致，证明了表达谱数据的可靠性。此外，针对转基因油菜T-4中2114个差异表达基因进行功能分析，主要关注涉及植物防卫反应(Plant defense response)、植物激素（Plant hormone）、活性氧产生和清除酶类（ROS production and scavengingenzymes）、植物信号和信号转导（Plant signal and signal transduction）、转录因子（Transcription factor）等五大方面的相关基因。综上，在正常生理条件下，Harpin在植物体内的表达介导了大量涉及植物生长发育、应答生物和非生物胁迫等相关基因在转录水平的表达模式的变化。我们的研究结果为解释Harpin在植物上诱导的生物学效应提供了一定的理论依据。