灰葡萄孢菌(Botrytis cinerea)可侵染200多种作物,是世界上重要的植物致病真菌之一。灰葡萄孢菌的侵染致使农作物爆发灰霉病,造成严重的经济损失。课题组前期在拟南芥突变体中筛选到一株对灰葡萄孢菌敏感性增强的T-DNA插入突变体,命名为esb1(enhanced sensitivity to Botrytis1),相应的基因命名为ESB1。突变基因的定位于AT4G39690上。本课题组前期研究发现ESB1基因突变后,突变体不仅对灰葡萄孢菌侵染表现出较强的敏感性,对干旱、盐渍和氧化胁迫等的反应同样表现出了较强的敏感性。基因表达模式研究指出ESB1为组成型广泛表达基因,但也能够被灰葡萄孢菌和高盐等胁迫诱导表达。同时发现ESB1基因在与灰霉互作过程中和激素信号转导途径有一定的相关性。2016年,Michaud等人发现AT4G39690编码一个拟南芥线粒体内膜蛋白,与人体、酵母菌的Mic10等蛋白同源,将其命名AtMic60。按先发表的原则,我们将ESB1改为AtMic60。Michaud发现AtMic60位于线粒体的嵴上,是线粒体形态建成不可缺或的蛋白。本研究在上述研究基础上,利用电镜技术观察了mic60.2突变体和mic60.2突变体遗传互补植株叶片的线粒体形态结构。发现Mic60基因的突变会导致线粒体形态由长椭圆形变为圆形;体积上会变得更大一些。但未观察到由于酵母中同源基因Mic10突变造成的线粒体嵴出现典型“洋葱状”结构。本实验测定了mic60.2遗传互补株HB-10、Mic60基因超表达株OE-17对灰葡萄孢菌侵染的反应,结果发现与野生型相比mic60.2互补植物对灰葡萄孢菌侵染的抗性恢复到了野生型的水平;Mic60基因超表达株OE-17则表现出了较强的抗性。进一步证明了Mic60基因在拟南芥对灰葡萄孢菌的抗性中发挥直接作用。为了了解Mic60基因与抗病性相关的激素信号通路的关联性,本研究利用实时荧光定量RT-PCR技术,开展了以下几方面的研究,首先检测了mic60.2突变体中JA、ET、SA信号途径的重要节点基因JAR1,COI1、EIN2、NPR1基因的表达量。结果显示mic60.2突变体中四个基因的表达量均明显下调,说明Mic60基因与JA、ET、SA信号途径存在着联系。第二,测定了JA、SA、NO和ABA激素信号通路节点基因突变体jar1、coi1、npr1、noa1和abi4中Mic60的表达量,并与野生型和mic60.2突变体的进行比较。结果显示,与野生型相比,jar1、npr1等突变体中Mic60的表达量明显下降。第三,检测了接种灰葡萄孢菌24h后的mic60.2突变体中激素信号通路基因JAR1,COI1、EIN2、NPR1的表达量。结果发现,接菌后JA和ET途径的JAR1,COI1、EIN2基因的表达量会进一步下调,而SA途径的NPR1基因表达量在接菌前后差异不显著。这些研究说明Mic60基因在拟南芥对灰葡萄孢菌中的功能与JA/ET介导的激素信号转导途径的联系较为密切。本研究还利用杂交法,构建了mic60.2 jar1双突变体;通过分子鉴定确定获得了1株双纯突变体,为进一步的研究奠定了材料基础。