番茄（Solanum lycopersicum）作为一种营养丰富的蔬菜作物,在全球广泛栽培。由尖孢镰刀菌番茄专化型（Fusarium oxysporum f.sp.Lycopersici,Fol）引起的番茄枯萎病是番茄生产上最为严重的真菌病害之一,对全球的番茄农业生产造成了巨大的经济损失。目前,对该病害的防控主要依靠化学防治,但是长期大量使用化学药剂易造成生态环境污染、农药残留与抗药性、危害人体健康等问题。因此深入探究Fol的致病机制,研发高效、环境友好型的生物防治剂成为番茄枯萎病防治的新方向。RNA干扰（RNA interference,RNAi）是进化过程中高度保守的、由双链RNA（double-stranded RNA,dsRNA）诱发的、同源mRNA高效特异性降解的现象,为真核生物一种重要的基因沉默途径。病原菌通过摄取外界dsRNA产生RNAi效应,进而干扰病原菌的正常生长及对寄主植物的致病力。本研究基于RNAi技术,通过外源施用dsRNA来防控番茄枯萎病的发生,为番茄农业生产病害防治提供新的策略。本课题组前期通过同源基因比对的方法在Fol基因组中挖掘到RDR1（RNA-dependent RNA polymerase 1）,为了深入研究该基因的功能,本研究对FolRDR1的生物学功能及FolRDR1-RNAi在番茄枯萎病防治中的应用展开深入研究。具体研究结果如下:1、通过FolRDR1与其它专化型菌株RDR1间保守性及进化关系的分析,表明该基因在不同的专化型菌株间存在较高的保守性,暗示其可能有着重要的生物学功能。2、对FolRDR1在Fol中的生物学功能分析以及应答外界非生物胁迫测定,表明FolRDR1对Fol的生长发育起到一定的调控作用,如菌丝体变态生长、分生孢子体型变大,产孢量显著减少、显著调节Fol的穿透能力。此外,FolRDR1不参与Fol对外界非生物胁迫如盐、碱以及渗透压等的应答。3、通过对FolRDR1敲除菌株致病力分析,结果显示FolRDR1的缺失显著降低了Fol的侵染能力,表明FolRDR1对Fol的致病力起着重要的调控作用。4、建立了靶向FolRDR1的高效细菌原核表达dsRNA的体系。5、根据荧光示踪和利用RT-PCR技术,证明了 Fol能够从外界环境中有效摄取dsRNA,且随着菌丝体的生长在菌体转运;外源dsRNA进入植株后可借助植物维管束组织转运到根、茎、叶等部位,且在0.5 d-7 d内均能检测到其存在;通过检测dsRNA在叶片上存留时效,表明外源涂抹在番茄叶片上的dsRNA可以残留5 d-7d6、检测外源施用dsRNA后FolRDR1的表达水平,表明在dsRNA的工作浓度150 ng/mL,处理1d的情况下对FolRDR1的沉默效率最好,FolRDR1-dsRNA1与FolRDR1-dsRNA2 沉默效率分别为 88.84%和 81.34%。7、外源涂抹2 μg的dsRNA于Fol侵染后的番茄叶片上,评估对番茄枯萎病的防效,结果显示在处理15 d后,感病品系MM出现下部叶片轻微黄化,表现出枯萎病初期症状,随着后续的生长,在处理25 d后植株生长势良好,枯萎病症状明显减轻。8、与其它物种相比,FolRDR1具有高度保守性、预测无脱靶序列,为RNAi理想目标基因。综上所述,本研究明确了FolRDR1与Fol的致病力成正相关,且对Fol的生长发育过程起到一定的调控作用;证明了 Fol能够有效的从外界环境中摄取dsRNA并在其体内进行转运产生RNAi效应;进一步建立了细菌原核表达dsRNA的诱导体系,并且外源施用的dsRNA对番茄枯萎病起到了一定的防治效果。研究结果为下一步完善开发基于dsRNA的RNAi生物制剂提供了前期技术基础和科学依据,为农业生产上防治番茄枯萎病提供了新策略。