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植物寄生性线虫对全球的农业生产造成极大的经济损失,尤以南方根结线虫寄主范围广、危害性最强,被称为“世界上最具危害性的病原体”。目前农业生产中常用的防御措施是使用各种熏蒸剂和杀线虫剂,但是存在低效性以及潜在的环境污染和对农产品品质的影响等问题。因此明确植物对根结线虫抗性的信号转导途径、关键节点组分及其作用机理,为今后调控作物对根结线虫的抗性,进而开发可替代的、环境友好型的、高效防治根结线虫的新措施具有十分重要的科学与现实意义。油菜素内酯(BRs)是植物生长发育所必须的甾醇类激素,可以调控植物中一系列胁迫响应,提高植物的抗逆性。本文以蔬菜作物番茄-南方根结线虫为研究模式,利用基因沉默(VIGS)技术、转基因材料和相应突变体材料,探究油菜素内酯调控番茄对南方根结线虫抗性的机制。主要的研究结果如下:1、外源处理EBR的浓度梯度实验结果表明BR参与了番茄对南方根结线虫抗性的调控。BR诱导的番茄对根结线虫的抗性具有浓度效应,低浓度EBR可以提高番茄对根结线虫的抗性,而过高浓度EBR会抑制植株的抗性,增强感病性。黄瓜、甜瓜和西瓜上实验结果表明BR对植物根结线虫抗性的诱导有广谱适应性的可能。黄瓜和番茄的田间抗性评价试验进一步表明BR诱导的植物对根结线虫的抗性具有实际应用的潜力。2、研究了 BR水平及信号转导对番茄中南方根结线虫抗性的影响。跟野生型相比,BR合成缺失材料d^im对南方根结线虫抗性降低,而叶面喷施EBR可以部分恢复其抗性。BR合成关键基因DWARF超量表达的DW-OX2番茄材料中内源BR水平增多,但其对南方根结线虫抗性不增反降,这与外源处理高浓度EBR会抑制植株对南方根结线虫抗性的现象有表型上的相似性,却存在本质的区别。沉默番茄BR受体基因BRI1及信号转导基因BZR1、BES1都会使植株对南方根结线虫感病性增强,而过表达BZR1基因后番茄植株对南方根结线虫抗性增强。这说明内外源BR水平和BR信号通路中的关键基因在番茄防御南方根结线虫抗性的过程中有非常重要的作用。3、研究了 ROS和MPKs在BR调节番茄对南方根结线虫抗性中的作用。我们发现不同BR水平和南方根结线虫侵染都能诱导RBOH1和WFI1基因的表达,影响ROS的产生。番茄BR合成缺失突变体d^im植株的根系中MPK1/2/3的活性低于野生型植株,而南方根结线虫侵染显著激活MPK1/2/3,但d^im根系中MPK1/2/3的活性仍显著低于南方根结线虫侵染的野生型植株。外源EBR处理能进一步增强番茄野生型植株中南方线虫侵染诱导的MPK1/2/3活性,但RBOH1-RNAi植株中EBR的诱导作用受到抑制。此外,RBOH1、WFI1和MPK1、MPK2、MPK3基因沉默后,番茄植株对南方根结线虫的感病性增强,而且沉默植株削弱了外源EBR对番茄植株中根结线虫抗性的诱导效果。以上结果表明,ROS和MPKs在BR对番茄南方根结线虫抗性的调控中具有关键作用。4、对BR调控番茄对南方根结线虫抗性过程中与传统激素间的互作关系进行分析。我们发现番茄BR合成缺失突变体d^im植株中IAA、ABA和SA的累积量均低于野生型,而JA含量却显著高于野生型。番茄激素突变体材料中,ABA合成缺失突变体not表现为线虫敏感性降低。外源EBR处理可以诱导SA、JA、ET突变体对南方根结线虫抗性增强,对not影响不显著。南方根结线虫侵染后,番茄野生型植株根系中相关抗性基因都被显著诱导,而d^im植株根系中除PR1基因外,其它基因均无显著变化。以上结果表明,在番茄对南方根结线虫的抗性响应中ABA可能作为负调控因子协助根结线虫侵染;内源BR水平降低使植株基础抗性水平和胁迫应激能力均下降;BR可能作为一个正调控因子不依赖于传统激素,直接调控番茄对南方根结线虫抗性。