长期以来，园艺作物受病害的影响巨大，尤其是设施园艺的快速发展，各种细菌性、病毒性以及真菌性病害的发展更为猖獗，造成了园艺生产极为严重的经济损失，例如病毒性病害的发生会诱发植株矮化，叶片皱缩黄化，造成减产甚至绝产，而细菌性病害的蔓延使叶片黄化并大面积出现坏死病斑，也严重影响了园艺产品的品质及产量。而特别要提出的是:真菌病害为已知病害种类中种类最多的病害，约占病害种类的80-90％，症状类型也最多，出现在植物的各个部位。灰霉病Botrytis cinerea即为真菌性病害中极为重要的一种，由灰葡萄孢引起，在低温高湿环境下极易发病，严重时导致作物减产甚至绝收。到目前，已经有研究表明真菌性病害的发生，造成水稻、马铃薯和番茄等多种经济作物无论是采前还是采后的巨大损失，因此，为防治真菌性病害Botrytis cinerea的发生及发展，一些学者研究并发现了多种调控手段，例如嫁接、抗性品种筛选、农药施用等，而在园艺生产中应用最为依赖的则还是农药施用手段，但农药施用所造成的环境污染及对可持续发展所带来的压力，是不容忽视的严重问题，在此情况下，一种环境友好型的且对Botrytis cinerea的调控有明显效果的生物活性分子的发现及研究，将有极大的意义。而已有研究表明植物根际环境中由有益的草兰氏阴性菌产生的脂类物质DHL(N-decanoyl-homoserine lactone)，通过植物根系向上传导，降低了植物对真菌病害的敏感性。因此，本论文以番茄、拟南芥为对象，研究了正常及CO2加富的条件下，DHL引起的植物对Botrytis cinerea的抗性变化以及信号转导机制。主要结果如下:　　1.DHL缓解番茄中真菌性病害Botrytis cinerea的效应　　在正常CO2浓度环境下，采用外源使用60μM DHL培养番茄枝条的方法研究DHL处理的番茄中对Botrytis cinerea基础抗性的变化。结果显示:DHL处理后的枝条接种灰霉病原菌Botrytis cinerea，与对照相比病斑明显变小，病斑面积明显降低。同时DHL处理后，Botrytis cinerea接种番茄系统叶中灰霉Actin的累积比对照水处理下相比明显减少。表明DHL处理对番茄中真菌性病害Botrytiscinerea的发生具有缓解效应。同时发现DHL处理后的番茄枝条在接种Botrytiscinerea后，与未施用DHL的处理相比，体内茉莉酸合成基因LOXF表达量提高;JA抗性信号路径的关键基因PI1和PI2的表达量均在DHL处理及Botrytis cinerea接种条件下显著上调。而SA路径元件在DHL处理及Botrytis cinerea接种下均有明显的降低。因此推测番茄对Botrytis cinerea基础抗性的提高可能与DHL处理后JA抗性路径的增强有关。　　2.DHL提高番茄对Botrytis cinerea的抗性且该效应的发生依赖JA信号路径　　上一章的研究结果推测JA信号路径在番茄对Botrytis cinerea的抗性中发挥重要作用，因此本章利用VIGS基因沉默技术分别沉默JA信号路径关键因子PI及SA信号路径关键因子NPR1，从而研究DHL提高番茄对Botrytis cinerea的抗性效应及机制。采用外源施用JA、SA培养离体番茄枝条，并对激素处理后和VIGS基因沉默后的枝条接种Botrytis cinerea的技术进行研究。结果表明JA处理和SA信号路径的关键因子NPR1被沉默的的番茄叶片中Botrytis cinerea的病斑与其他处理相比均明显减小，且病斑面积也明显更小，而SA处理的和JA信号路径关键因子PI1，PI2被沉默的番茄叶片则表现出较为严重的Botrytis cinerea病害发生状况。同时对Botrytis cinerea Actin基因的表达进行检测，则趋势与表型一致。后对JA信号路径的关键基因LOXF、PI1、PI2进行研究，发现外源施用JA极大地促进而施用SA明显的抑制其基因的表达，而SA信号路径的关键基因NPR1、PR1的表达则恰恰相反，同时PI1，PI2被沉默的番茄植株中NPR1基因表达大幅度上调，同时，NPR1被沉默的番茄植株中PI1，PI2的基因表达则大幅度上调。因此JA信号路径而非SA信号路径在缓解番茄中真菌性病害Botrytis cinerea中发挥重要作用，且二者之间存在拮抗作用。　　在研究番茄中缓解真菌性病害Botrytis cinerea的效应机制的基础上，利用VIGS基因沉默技术进一步研究番茄DHL效应的发挥机制。DHL处理番茄TRV∶00枝条后，接种Botrytis cinerea，与水处理对照相比，番茄对真菌性病害Botrytiscinerea的抗性明显增强。但在TRV∶PI1和TRV∶PI2，即JA信号路径被破坏的番茄枝条处理中，即使外源施用DHL，番茄对Botrytis cinerea的抗性依旧很弱，尤其在TRV∶PI1中，表现出最严重的病害表征。由此可见，DHL能明显提高番茄对Botrytis cinerea的抗性，且DHL效应的发生赖于JA信号路径。　　3.DHL缓解拟南芥Botrytis cinerea的效应及机制　　在研究番茄中DHL对真菌病害Botrytis cinerea的效应及机制的基础上，利用拟南芥中丰富的关于JA、SA信号缺失的突变体来研究，DHL对真菌性病害的抗性效应是否适用于拟南芥中，是否具有广谱性。利用外源DHL处理JA信号转导缺失突变体coi1和SA信号缺失突变体npr1的技术开展实验，结果表明:在野生型中，DHL处理的拟南芥植株较对照表现出对Botrytis cinerea较强的抗性，而在JA信号路径被破坏的突变体coi1中，即使外源施用DHL处理，植株叶片也表现出极严重的的病害表征，相反在SA路径被破坏的npr1突变体中，外源DHL的处理有效地缓解了植株的病害，提高了植株对Botrytis cinerea的抗性;同时进行的H2O2、O2-染色和Botrytis cinerea Actin基因表达的研究取得和表型一致的结果。在此基础上进一步进行了抗性相关的基因表达的研究发现，DHL处理较对照相比，JA信号相关的主要抗性基因PI、COI1、PDF表达量显著上调，而SA相关的抗性基因NPR1、PR1则明显被抑制。因此DHL在拟南芥上具有相同的效应及机制。　　4.CO2加富助长番茄中真菌性病害Botrytis cinerea的生长及DHL调控　　一直以来，环境对园艺作物与病害的互作有极大的影响，因此本章在前面研究的基础上，进一步探讨CO2加富环境下，番茄对真菌性病害Botrytis cinerea的抗性变化及DHL的效应及机制。本章采用人工加富箱进行番茄植株处理，结果表明，CO2加富环境下番茄叶片表征病害程度加重，但在外源DHL的处理后，加富下叶片表面病害减轻;同时CO2加富后番茄体内SA信号元件中NPR1和PR1均显著上调，而JA信号途径中的元件PIⅠ和PIⅡ的表达量在接种灰霉病原菌后显著上调，但CO2加富环境下PIⅠ和PⅠⅡ的表达量均显著低于对照环境，而DHL的外源处理则诱导了JA信号抗性基因的表达上调，增强了植株对Botrytiscinerea的抗性。由此可见，PIⅠ和PⅠⅡ的表达在CO2加富下受到抑制可能是灰霉病发病严重的原因，而DHL在加富环境下能缓解该抑制效应并提高番茄对真菌病害Botrytis cinerea的抗性。