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黄瓜(Cucumis sativus L.)是葫芦科属植物,作为我国主要的蔬菜作物,极易受到一些病原菌的侵染,给黄瓜的生产造成了非常严重的损失;在植物中,水杨酸(SA)作为内源性信号分子,可以诱导超敏反应(HR)和系统获得性抗性(SAR)来提高植物的抗病性,同时也诱导植物的一些相关抗病基因的表达。本研究试图通过不同浓度水杨酸来处理黄瓜叶片,在相同环境的条件下,选出SA处理黄瓜叶片发生超敏反应的最适宜浓度(10mM),并以该浓度SA处理黄瓜叶片进行了如下实验:1.黄瓜PCD的鉴定:以四真叶龄的黄瓜幼苗作为实验材料,叶片上滴加10mM水杨酸(SA)进行诱导处理,采用ROS原位检测、Trypan blue染色、PI和FDA荧光染色及TUNEL(显色法和荧光法)检测,确定10mM SA诱导黄瓜发生了细胞程序性死亡(PCD),并伴随着ROS的积累和H2O2产生;以四真叶龄的黄瓜幼苗作为实验材料,取叶片表皮细胞经0.2%MeJA处理后,采用TUNEL荧光法检测,确定0.2%MeJA可以诱导黄瓜叶片PCD。2.SA诱导黄瓜差异表达基因的筛选:叶绿体是发生植物光合作用的重要细胞器,在植物防御反应和超敏反应(HR)进程中也起重要作用。因此,通过对1759个高通量测序技术获取的差异表达基因的注释和分析,筛选叶绿体中与超敏反应相关的基因49个,设计引物。以四真叶龄的黄瓜幼苗作为实验材料,叶片滴加10mM SA诱导处理,得到总RNA,反转录得到cDNA后,对49个基因进行RT-PCR验证,得到15个基因。确定这15个基因在发生PCD的细胞中差异表达。3.SA诱导黄瓜叶绿体内超敏反应相关DEGs的表达分析:通过对15个基因进行半定量RT-PCR表达分析发现,15个基因在SA和MeJA中都表达,呈现相似的表达趋势,SA与MeJA在诱导黄瓜PCD的过程中可能存在信号交叉,并协同发挥作用。通过实时荧光定量PCR分析叶绿体内DEGs的表达趋势,根据基因在SA处理下的不同的表达趋势,可以分为:(1)急剧下降趋势包括A2(甜菜碱脱氢酶)(2)先下降后上升趋势D6(原叶绿酸氧化还原酶)、F7(0-琥珀苯甲酸-辅酶A连接酶)、E6(α-葡聚糖-水二激酶1)(3)先上升后下降趋势:A6(叶绿素还原酶1)、E3(果糖1,6-二磷酸醛缩酶)、E8(丙二烯氧化物环化酶)、D1(6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶)、G3(胱硫醚β合成酶(CBS)蛋白)、C3(σ因子结合蛋白1)、A5(脱镁叶绿酸a单加氧酶)、E7(ATP-依赖锌金属蛋白酶)、B3(类囊体加工肽酶)、A4(钙敏感受体)、E4(烟酰胺腺嘌呤二核苷酸转运子)。