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拟南芥广谱抗病基因RPW8 (RESISTANCE TO POWDERY MILDEW LOCUS 8, RPW8)包含两个紧密连锁的基因：RPW8.1和RPW8.2,其中RPW8.2受白粉菌侵染诱导表达,特异性锚定到白粉菌的吸器外质膜(Extra-Haustorial Membrane, EHM)上从而启动广谱抗病性。RPW8.1与RPW8.2的氨基酸序列具有一定程度的相似性,并且同样对多种白粉病具有广谱抗性。然而,RPW8.1蛋白在细胞中的定位及表达方式与RPW82存在较大程度的不同,针对RPW8.2的研究得出的结论并不适用于RPW8.1,这就引起了对RPW8.1抗病机理的关注和讨论,从而产生了这样一个问题：定位于叶绿体周围的RPW8.1如何对寄生在表皮细胞中的白粉病菌产生抗性?为了回答这一问题,我们用一个对白粉病菌有抗性的、稳定表达RPW8.1-YFP的转基因系R1Y4作为基础材料,以0.5%的甲基磺酸乙酯(EMS)进行诱变处理。从M1代植株中筛选获得100余份在叶形、叶色以及叶片细胞死亡表型上和R1Y4存在差异的突变体。经观察比较发现,b6-3、b10-6和b9-1三个突变体呈现出叶片皱缩形态逐渐加重的趋势,b6-3最轻,b10-6次之,b9-1叶片皱缩性状最为严重,并伴有细胞死亡。此外,三个突变体材料都没有表达出R1Y4所特有的“凹坑”表型。同一时期种植的突变体和R1Y4相比,突变体植株抽薹时间提前且花轴与茎秆的比例明显大于R1Y4。选取突变性状最明显的b9-1作为代表性突变体材料进行图位克隆实验。将b9-1与拟南芥Landsberg生态型杂交,构建F2分离群体。统计F2代分离比例,结果显示b9-1突变性状受单隐性基因控制。以F2群体中分离的20株突变表型单株作为图位克隆初定位群体,在拟南芥每条染色体上选4个SSLP标记,将b9-1突变相关基因定位在2号染色体的SSLP标记T8018的外端、与F3G5共分离。遂根据Col-gl与Ler在F3G5左右的多态性设计了T1B8、T20F21、F10I1、T1J8、T2N18、 F16M14-1、F16M14-2、T6A23、T7F6、F12L6、T28M21、F27I1、T3K9、F4I1和F11C10等15个SSLP标记,除了T20F21、T28M21、T3K9存在多态性较差及扩增无条带问题外,其余分子标记在突变体与Ler间均具有多态性；同时,从F2群体中继续筛选获得具有突变体表型的单株共133株,将b9-1突变相关基因定位在T2N18和F16M14之间(物理距离0.4 Mb)。根据这两个标记之间的已报道基因的情况,结合突变体表型,选择两个基因进行测序分析,发现在b9-1突变体的At2g37630(编码ASYMMETRIC LEAVES1, AS1)位点有一个碱基的替换,导致At2g37630编码的AS1基因在b9-1突变体中存在一个G到A的单核苷酸突变,形成一个终止码。另外两个突变体与b9-1属于同一基因位点不同碱基的突变,在b10-6中同样形成-个终止码,而在b6-3中引起了一个氨基酸的置换。蛋白分析表明三个突变体的突变位点位于AS1基因的不同区域,表型存在渐变差别的原因可能是因为三个突变区域对AS1功能的影响程度不同。并且横向比较发现突变的区域在不同植物中均较为保守。之前的报道显示,AS1基因能编码MYB区域的转录因子,抑制KNOX基因在叶原基部位的表达,而KNOX基因在控制顶端分生组织形成过程中扮演重要的角色,这就不难推断AS1在拟南芥叶形发育中的重要作用了。下一步将继续进行AS1基因相关功能研究,探索其与RPW8.1的关系。