植物与微生物的互作中形成了至少两个层次的防御机制,包括保守的病原模式分子触发的免疫（Pathogen-Associated Molecular Pattern-Triggered Immunity,PTI）和效应子触发的免疫（Effector Triggered Immunity,ETI）。植物的 Dicer-like（DCL2 和DCL4）和 RNA-dependent RNA Polymerase（RDR1 和 RDR6）是抗病毒基因沉默途径的核心基因,由于其识别的是病毒保守的双链RNA特征分子,这一通路也被认为是一种植物抗病毒的PTI机制。病毒进化产生了沉默抑制子（Viral suppressor of RNA silencing,VSR）抑制PTI从而使植物感病。植物抗病基因（Resistance gene,R）则通过识别病毒效应子（包括VSR）触发ETI,通常伴随着被侵染细胞的程序性细胞死亡,从而抑制病毒的扩散,实现其抗病功能。前人的研究对于抗病毒的PTI和ETI机制都做出了深入的解析,但是对于抗病毒PTI是否在ETI中发挥作用则鲜有研究。本课题以经典的烟草花叶病毒（Tobacco mosaic virus,TMV）与抗病基因N的互作为研究系统,构建TMV突变体库和RNA沉默通路干涉转基因植物,研究茄科植物抗病毒免疫中RNA沉默通路对N基因介导的抗TMV反应的协同作用,结果如下:（1）以TMV-GFP侵染性克隆为基础构建了 TMV的P50结构域突变体库,通过瞬时表达体系筛选出大量的VSR和无毒基因功能缺失突变体,并初步研究了突变位点和突变体表型、VSR结构的关系。（2）利用高通量不间断表型观测系统及配套的表型图像处理软件,研究了 TMV及其突变体与感病和抗病栽培烟草（Mcotiana tabacum L.）的互作。研究发现感病烟草中干涉DCL2和DCL4基因,或是RDR1和RDR6基因时,野生型TMV的复制扩散加快,而在含有N基因的抗病烟草中,接种叶产生超敏细胞死亡反应（hypersensitive cell death response,HR）,系统叶也产生 HR。VSR 突变体在野生型感病烟草中无法系统侵染,不诱导花叶病症,但是在干涉DCL2和DCL4基因,或是RDR1和RDR6基因的感病烟草中可以系统侵染,可以观察到花叶症状。VSR突变体在含有N基因的抗病烟草中,干涉DCL2和DCL4基因,或是RDR1和RDR6基因则只在接种叶产生HR,系统叶无HR。（3）研究了病毒混合侵染对栽培烟草与番茄（Solanum lycopersicum）中N基因的抗病毒功能的影响。研究发现当TMV与番茄丛矮病毒（Tomato bushy stunt virus,TBSV）混合侵染,含N基因的烟草或番茄时,N基因无法将TMV完全限制在侵染叶,产生系统性过敏反应。进一步证实了这种系统性过敏反应是由于TBSV的VSR P19促进了 TMV的积累和扩散导致的。以上结果表明在自然状况下PTI抗病机制与病毒VSR的抑制机制使得TMV的扩散与N介导的抗病反应达到一个平衡,使得TMV只能在侵染叶上做有限的扩散。当RNA沉默通路基因被干涉,表达量降低,或是有异源VSR帮助增强对RNA沉默通路的抑制作用时,TMV扩散速度变快,则N基因介导的抗病反应无法及时将TMV限制在最初的侵染细胞附近,导致其扩散到系统叶,进一步诱导系统性的过敏反应。因此我们的研究结果证明了抗病毒ETI必须建立在有效的抗病毒PTI基础之上,这些研究结果对于抗病毒R基因在生产上的有效利用有一定的借鉴意义。