白粉菌是寄生于活体高等植物的病原真菌，危害大量的双子叶植物和单子叶植物，包括模式植物拟南芥、粮食作物大麦和小麦等。研究植物与白粉菌相互作用的分子机理将为植物白粉病害的防治及抗病育种提供新的策略和理论基础。通过遗传学的方法人们已经克隆了一系列调控植物白粉病抗性的基因。其中EDR2(ENHANCEDDISEASE RESISTANCE2)编码一个新型的蛋白，该蛋白主要在细胞内膜系统表达。拟南芥edr2突变体具有增强的白粉病抗性和增强的乙烯诱导的衰老反应。前期的研究结果显示edr2介导的白粉病抗性依赖水杨酸(Salicylic acid，SA)信号通路，而不依赖茉莉酸(Jasmonic acid，JA)/乙烯(Ethylene，ET)信号通路。但是，我们对于EDR2如何调控植物对白粉菌的防卫反应、有哪些元件参与EDR2信号转导等重要问题还并不清楚。　　 我们实验室目前的研究目标之一是进一步寻找和鉴定edr2介导的白粉病抗性反应信号通路中的新元件。本论文主要研究edr2的一个抑制子突变体edts3(edr twosuppressor3)。edts3是一个隐性单基因突变，来自EMS诱变的edr2突变体库，它很好地恢复了edr2相关的表型，包括增强的白粉病抗性和乙烯诱导的衰老反应。我们通过对edts3的图位克隆、遗传互补以及T-DNA插入突变体的表型鉴定，确定EDTS3编码26S蛋白酶体调节颗粒中的一个亚基RPN1a。　　 26S蛋白酶体是一个多亚基组成的蛋白酶复合体，通常与蛋白质泛素化级联反应酶系一起负责细胞内各种调节蛋白或结构异常蛋白的降解。在植物免疫反应信号传导的研究中，很多重要传导元件的功能依赖于26S蛋白酶体的蛋白降解调控。已有的研究表明，一些蛋白质泛素化酶系组成元件的突变会引起植物免疫反应缺陷。然而对于26S蛋白酶体各亚基来说，目前尚缺乏直接的遗传学证据显示其在植物免疫反应中的重要作用。我们以发现rpnla抑制edr2介导的白粉病抗性反应为契机，综合采用生理学、遗传学、细胞学和分子生物学等手段对RPN1a在植物免疫反应中的角色及其潜在的作用机理进行了探索。主要结果如下：(1)RPN1a在植物生长发育的各个时期，在植物的各个组织器官均有较高的表达水平(2)rpn1a对毒性的或带有无毒基因的细菌Pto DC3000以及白粉菌G.cichoracearum表现出增强的感病性，但是对灰霉病菌Botrytis cinerea的反应与野生型相似；(3)RPN1a的表达受毒性的或携带无毒基因的细菌Pto DC3000以及白粉菌等病原菌诱导，其被诱导的幅度因诱导时间和诱导菌株的不同而存在明显差异；(4)rpn1a能够抑制edr1、pmr4，但却不能抑制acd5介导的白粉病抗性和白粉菌诱导的细胞死亡，同时rpn1a对细菌Pto DC3000 avr Rpt2或Pto DC3000 avr RPS4的侵染表现出正常的超敏反应(5)正常条件下，rpn1a地上组织中的自由SA和总SA含量和野生型相比没有显著差异；但是在病原菌处理条件下，rpn1a地上组织中的自由SA和总SA含量均显著低于野生型；(6)RPN1a蛋白定位于细胞质和细胞核内；(7)转录水平上RPN1a受SA诱导上调，但蛋白水平上受SA诱导下调；(8)26S蛋白酶体的另外两个调节亚基RPT2a和RPN8a的突变也能够抑制edr2介导的白粉病抗性和白粉菌诱导的细胞死亡。　　 基于以上结果和当前的相关研究报道，本研究将26S蛋白酶体的3个调节亚基与抗病反应联系起来，用直接的遗传学证据显示26S蛋白酶体不同调节亚基在植物免疫反应中发挥相同或特异的功能，有助于我们深入理解包括RPN1a在内的26S蛋白酶体亚基在植物免疫反应中扮演的重要角色。另外，我们的结果暗示RPN1a可能参与SA应答和SA代谢调控，这与rpn1a突变体对多种活体寄生和半活体寄生菌更加感病而对死体寄生菌B.cinerea反应正常是一致的。作为19S调节颗粒中的亚基，RPN1a在细胞质和细胞核中都有表达，我们推测RPN1a可能在蛋白水平或/和在转录水平影响植物免疫反应，即在辅助26S蛋白酶体选择性降解靶蛋白的过程中，RPN1a可能特异性地负责调控SA信号通路中的某些调节因子或SA代谢调控相关的酶类，同时它还可能具有与酵母和动物19S调节颗粒中的某些亚基类似的功能，在转录水平影响某些防卫反应相关基因的表达。