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RAB蛋白在植物、动物、微生物中广泛分布,其一般通过鸟苷酸交换因子(GEFs)和GTP酶激活蛋白(GAPs)来调控信号通路的开闭。已有的研究结果表明,植物中的RAB GTPase参与植物的生长发育过程以及植物应对生物和非生物胁迫的能力,特别是在调控植物抗性建立方面的功能尤为重要。本研究从马铃薯中克隆得到小G蛋白基因StRab5b,对其编码蛋白的生物学信息,表达谱以及诱导表达进行了分析;并通过超表达和基因沉默,对StRAB 5b蛋白在调控马铃薯对晚疫病抗性以及耐盐性方面的功能进行了初步的研究,得到如下的结果:1.利用特异引物分别克隆得到StRab5b(607bp)和StRab(673 bp)基因,并对StRAB 5b蛋白结构进行预测分析,结果表明StRAB 5b蛋白的一级结构中包含的氨基酸数为200个,分子量为21.5 kDa;二级结构中有GGT2-Rab的催化位点,REP和3个棕榈酰化作用位点,16个磷酸化位点,未见信号肽,进化树的分析表明,马铃薯和烟草RAB 5b同源性高达94%,且StRAB 5b具有RAB蛋白共有的结构域RabF2(83～87)、RabF4(YYRGA,102～106)和 RabF5(131～135);三级结构包含5个α螺旋和5个β折叠。2.表达谱分析的结果表明,马铃薯不同组织中StRab5b基因表达量由高到低依次是嫩叶、茎、老叶和根,且均存在显著差异。StRab5b基因在马铃薯不同品种中的相对表达量由高到低依次是紫花白(ZHB)、夏坡蒂(XPD)、陇薯7号(L7)、底西瑞(DXR)、中薯4号(ZS4)、大西洋(DXY)。冀张薯8号和底西瑞接种晚疫菌后StRab5b诱导表达的结果表明,该基因均呈现出先升高后降低的趋势,且在接种72 h后达最高值。3.马铃薯和烟草中瞬时表达结果表明,叶片中瞬时表达StRab5b和StRab基因后接种晚疫菌,接种部位的病斑面积均显著低于瞬时表达空载体(EV)和接种H2O的叶片;且在烟草中瞬时表达StRab5b基因后叶片病斑的面积要低于瞬时表达StRab基因,而在马铃薯中瞬时表达则呈现出与烟草中相反的结果。4.构建了StRab5b和StRab基因超表达和沉默载体,并通过遗传转化获得9株StRab5b和5株StRab的阳性转基因株系。StRab5b-L8、StRab-L5转基因株系的叶片接病后病斑面积均显著小于对照。同时,DAB染色结果表明,转基因株系接种晚疫菌后叶片中H2O2的积累量高于对照植株;台盼蓝染色的结果表明,接种晚疫菌后对照叶片上坏死细胞数量明显高于转基因植株。5.ET、JA和SA信号通路的关键酶基因ACS、LOX、NPR1的转录水平检测的结果表明,接种晚疫菌后(0～96 h),LOX和NPR1基因的相对表达量分别在StRab5b-L8和StRab-L5中显著高于对照;而在StRab5b-L8和StRab-L5转基因株系中SOD、POD、CAT、APX的活性均高于对照(SOD活性72 h和POD活性24 h除外)。6.建立了马铃薯高效的基因沉默体系,并利用该体系对马铃薯中StPds,StRab5b和StRab同源基因进行沉默,沉默的效率分别为100%、61%和59%。接种晚疫菌后,沉默StRab5b和StRab基因的叶片上病斑面积均显著大于对照叶片上的病斑。考马斯亮蓝染色结果表明,沉默StRab5b和StRab基因的烟草叶片上菌丝体的数量要多于对照叶片。7.StRab5b-L8和StRab-L5的转基因株系耐盐性的研究结果表明,StRab5b和StRab基因能够正向调控马铃薯的耐盐性。