植物小RNAs在调控水稻生长发育、免疫和激素信号通路等方面发挥着重要作用。稻瘟病和水稻纹枯病是世界性的水稻病害,严重危害水稻的生产安全。当前小RNA在水稻-稻瘟菌（Magnaporthe oryzae）互作系统中的作用机制已经有较为深入的研究,但是在水稻-纹枯菌（Rhizoctonia solani）互作系统中仍然未知。本研究拟通过高通量测序,挖掘参与调控水稻对纹枯病菌抗病防卫反应的小RNA,深入解析其在水稻抗纹枯病中的功能及作用分子机制。研究结果为纹枯病的防控提供理论依据和基因资源;此外,喷雾诱导基因沉默（spray-induced gene silencing;SIGS）是一种基于RNAi的创新植物保护策略,通过局部应用双链RNA（double-stranded;dsRNAs）或小RNA来靶向和沉默病原菌的致病相关基因,从而抑制病菌侵染,达到抑制病害的目的。本研究拟通过SIGS在多种真核生物病原菌中的抑制作用,并探讨人工囊泡包裹的dsRNA的稳定性和持久性,为作物病害的绿色防控提供新策略。具体研究内容如下:一、siR109944通过作用植物生长素受体的同源蛋白抑制植物对纹枯病的免疫反应通过筛选水稻（Oryza sativa）小RNA在丝核菌侵染后的表达模式,发现Tourist型微型反向重复转座元件（miniature inverted-repeat transposable element;MITE）衍生的小干扰RNA（siRNA）siR109944的表达在丝核菌侵染水稻后被明显抑制。siR109944的一个潜在靶标是含有F-Box和LRR结构域的FBL55基因,它能够编码TIR1-like蛋白。研究发现当siR109944过表达时,水稻的感病性显著增强,而FBL55 OE植株对丝核菌的胁迫则表现出抗性。此外,siR109944的过表达还影响水稻的根长、旗叶倾角等多种农艺性状。和野生型相比,siR109944 OE和FBL55 OE植物均影响生长素代谢和信号通路相关基因的表达。同时,生长素预处理的水稻通过影响水稻内源生长素的稳态,可以增强对水稻纹枯病的抗性。此外,过表达siR109944的转基因拟南芥也增加了对丝核菌的感病性,其表型呈现出开花早、分蘖数增加的现象。研究结果表明,siR109944通过影响植物生长素的含量,在影响植物免疫和生长发育等方面具有保守功能。因此,siR109944渴望为未来作物育种提供有效的基因靶点。二、病原菌对RNA的吸收效率影响喷雾诱导基因沉默的防治效果喷雾诱导基因沉默（SIGS）是通过体外应用靶向致病菌毒力基因的sRNAs和dsRNAs,抑制病原菌的致病力,从而达到防治病害的目的。该技术已在多种真菌和病毒性植物病害的防治中成功应用。在本研究中,为了明确RNA的吸收效率对于SIGS病害防治效果的影响。通过比较致病真菌、卵菌和非致病真菌对RNA吸收效率,并选择了几种病原菌进行后续的SIGS抑制疾病症状的效果分析。结果发现灰霉病菌（Botrytis cinerea）、核盘菌（Sclerotinia sclerotiorum）、立枯丝核菌（Rhizoctonia solani）、黑曲霉菌（Aspergillus niger）和大丽轮枝茵（verticillium dahliae）能够有效吸收dsRNA,有益真菌绿木霉菌（Trichoderma virens）可以微弱吸收 dsRNA,而胶孢炭疽菌（Colletotrichum gloeosporioides）却不能够吸收 dsRNA。卵菌致病疫霉（Phytophthora infestans）对 RNA的吸收随细胞类型和发育阶段的差异而不同。利用SIGS对病原菌的防效测定发现,针对RNA吸收效率高的病原菌,此法可明显抑制病害的症状,反之,RNA摄取低的病原菌所引起的病害则不能被抑制。研究结果表明,不同类型的真核微生物以及一种微生物在不同的细胞形态时期对dsRNA的吸收效率具有差异。病原菌对RNA的吸收效率影响SIGS对植物病害的防治能力。三、人工囊泡作为载体可以保护RNA分子免受降解并提高SIGS效率外用双链RNA（double-strand RNA,dsRNA）可以有效地抑制真菌致病基因表达,从而减轻病害发生。dsRNA的不稳定性是限制喷雾诱导基因沉默（SIGS）推广应用的显著缺陷。本研究发现了 dsRNA可以被包裹在阳离子人工泡囊（Artificial vesicles,AVs）中,并且AV-dsRNA复合物可以被灰霉病菌有效吸收。体外施用针对灰霉病菌囊泡转运途径基因的naked-或AV-dsRNA,可显著抑制植物表面的灰霉病的发生。与此同时,AVs可以保护dsRNA免受水洗和核酸酶降解,并且可以限制真菌生长和致病性至少15天,比naked-dsRNA提供更持久和稳定的保护长达5-7天。此外,利用naked-和AV-dsRNA处理叶片后能够被有效地吸收和在系统叶片中转运,并能够有效抑制系统叶片上的真菌生长。研究结果表明体外施用naked-或AV-dsRNA均能通过靶向致病菌的毒力基因,控制灰霉病的发生,然而与naked-dsRNA相比,AV-dsRNA具有更好的防治效果。所以,AV-dsRNA在控制作物真菌病害方面具有广阔的应用前景。