大白菜根肿病在中国多个区域发生,该病已造成一些地区大白菜产量的急剧下降。本课题组前期利用双向电泳(2-DE)-质谱(MS)技术筛选出一个在接菌的大白菜‘742’品种根系中显著上调表达的蛋白质G17。本研究利用同源克隆技术得到该蛋白所对应的全长cDNA序列;运用实时荧光定量(qRT-PCR)和原位杂交方法分析了该蛋白所对应基因的表达模式;对其拟南芥突变体进行抗病鉴定。得到如下结果:1.由质谱分析得知该蛋白为Bra003466。将Bra003466的cDNA序列在NCBI数据库中与其同源基因进行比对,发现该基因序列5’端存在大约600bp的冗余序列。根据与之同源性最高的Brassica napus(XM-013793011.2)的cDNA序列设计引物,在‘742’品种的大白菜中扩增该目的基因的cDNA全长。2.对目的基因的开放阅读框及蛋白结构进行分析,发现其表达产物由521个氨基酸残基构成,分子量约为58.90KDa,等电点为6.21。预测它是一个无信号肽序列的蛋白,无明显跨膜结构域,推断该蛋白可能位于细胞质基质或细胞器基质中;该蛋白只有一个保守结构域(APG6 superfamily),且该结构域属于自噬蛋白家族。故将此基因命名为BrAtg6。3.利用qRT-PCR对BrAtg6在大白菜接菌处理及未接菌处理的根、茎、叶中的表达情况进行分析,发现BrAtg6只在接菌处理的根中有较高表达。进一步对BrAtg6在接菌处理的大白菜根系中侵染期及发病期的表达情况进行分析(以同时期未接菌的根为对照),结果表明BrAtg6在接菌处理的根系中侵染期及发病期的表达量明显高于对照,在发病期表达量更高。从而推测,BrAtg6可能参与了大白菜与根肿菌互作的过程。4.对未接菌处理的根、茎、叶进行原位杂交,发现均无杂交信号。进一步对根肿菌接菌处理后侵染期和发病期的根系进行原位杂交(以同时期未接菌根系为对照),发现杂交信号出现在侵染根系和发病根系中,且发病期杂交信号较强,而对照中无肉眼可见的杂交信号。表明BrAtg6的表达与根肿菌的侵染程度有关,也进一步说明BrAtg6可能在大白菜抵抗根肿菌侵染中具有一定的作用。5.在TAIR网站获取拟南芥突变体atg6,利用“三引物”法对突变体atg6进行纯合体筛选后,与野生型WT一起进行抗根肿病鉴定。对根肿菌侵染后的12h、24h、36h、48h、60h及72h的根部进行观察,发现突变体与野生型在被根肿菌侵染的时间上存在差异,突变体atg6在36h开始有孢子侵入根毛,而野生型WT则是在72h时孢子才开始侵入根毛。综上所述,ATG6基因可能与根肿病的抗性相关。