芜菁花叶病毒(Turnip mosaic virus,TuMV)是芸薹属作物的主要病原之一,严重影响大白菜(Brassica campestris L.ssp.pekinensis)与不结球白菜(Brassica campestris ssp.chinensis Makino)的产量和品质。大白菜与不结球白菜均原产于我国,其品质柔嫩、风味独特、营养丰富,不仅是亚洲最重要的蔬菜之一,也逐渐受到世界各地人们的喜爱。近年来,研究推测TuMV的6K2囊泡为病毒的复制场所,6K2囊泡的形成与运动均与宿主细胞的分泌途径、SNARE蛋白的合成等直接相关。本研究以大白菜为材料,分析了大白菜分泌途径在病毒与寄主互作中的作用,研究了BrSNAREs 家族对TuMV病毒侵染的响应,为大白菜与TuMV互作机理的研究提供了理论基础。同时,以不结球白菜为材料,免疫共沉淀分离TuMV病毒的6K2囊泡,并对其蛋白组份进行分析,为不结球白菜与TuMV互作机理的研究以及TuMV病毒复制机理的研究奠定了基础。1.利用拟南芥基因芯片技术对接种了 TuMV的大白菜进行了全面的基因表达分析,从中检测到3,470个差异表达基因,其中包括2,013个上调基因,1,457个下调基因。从这一系列响应病毒侵染的差异基因中筛选得到38个与分泌途径相关的基因。通过qRT-PC R进一步验证这些基因对病毒侵染的响应,其结果与微阵列分析结果基本一致。由此,我们推测寄主的分泌途径参与了病毒的复制和运动。同时,结合前人提出的TuMV病毒在宿主细胞中的复制模型,绘制了这些分泌途径基因的分布图,进一步鉴定出了这些基因在病毒复制与运输中的确切功能,对深入研究大白菜与TuMV的互作机制以及大白菜的抗病育种具有重要意义。2.通过生物信息学分析研究了大白菜SNARE家族成员的分类、保守结构域、以及染色体分布情况。根据SNARE家族成员氛基酸的种类,将BrSNAREs分为Q-SNAREs、R-SNAREs两大类,它们不均匀地分布在大白菜基因组的10条染色体上。同时,研究了大白菜SNARE家族成员在6个不同器官的表达情况,以及该家族成员在TuMV病毒诱导情况下的表达情况。BrSNAREs在不同器官中的表达不同,不同类型的BrSNAREs基因在TuMV病毒诱导下表达情况也不相同,推测大白菜SNARE家族成员可能参与了大白菜的局部或系统防御反应。这种分析对于理解SNARE蛋白的功能具有重要意义,有助于植物-病毒互作机制的研究,为改进大白菜遗传特性奠定了基础。3.本研究对102份不结球白菜进行TuMV抗病性调查,选取易感品种’香青菜’为材料,在TuMV侵染的不结球白菜’香青菜’叶片中利用免疫共沉淀分离TuMV病毒的复制场所6K2囊泡,并通过蛋白质电泳技术以及质谱分析对6K2囊泡的蛋白组份进行系统分析。最终分离获得15个病毒复制相关蛋白,其中包括4个热激蛋白、3个ATP酶、2个腔结合蛋白、1个烯醇化酶、EF-Tu蛋白和1个未知蛋白,为更好的理解TuMV与不结球白菜的互作机理,TuMV病毒的复制机理以及新抗病基因的发掘奠定了基础。