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桑树黄化型萎缩病是由植原体引发的一种毁灭性病害，严重制约了蚕桑业的发展，目前关于桑树响应植原体侵染的分子机制仍不清楚。桑树对植原体侵染的响应机制涉及到一系列基因的差异表达，形成了复杂的基因表达调控网络。植物韧皮部汁液中有多种RNAs和蛋白质，具有感应环境信号、传导系统信号和响应胁迫反应的功能，在植物防卫体系中扮演重要角色。植原体寄生于植物筛管细胞内，其侵染过程中必然会引起韧皮部汁液RNAs的差异，可能正是这些差异RNA参与了植物对植原体侵染的响应和相关信号的传导。本课题以健康桑树和受植原体侵染（感病）桑树韧皮部汁液为材料，利用数字基因表达谱测序技术分析了健康和感病桑树韧皮部汁液中mRNAs的表达差异，鉴定出了桑树韧皮部汁液响应植原体侵染的mRNAs，并对这些基因的代谢通路进行了分析；在此基础上对响应植原体侵染的MLX56基因的生物学功能进行了深入研究，从mRNAs水平上初步揭示了桑树韧皮部汁液响应植原体侵染的调控机制，为桑树功能基因组学的研究奠定基础，同时也为桑树的抗病育种和桑树黄化型萎缩病及其它植原体病害的防治研究提供了参考。本文的主要研究结果：（1）桑树韧皮部汁液响应植原体侵染的mRNAs的差异表达分析成功地构建了健康桑树和感病桑树韧皮部汁液mRNA测序文库，并利用IlluminaSolexa测序技术对其进行了HiSeq测序分析。在感病和健康桑树韧皮部汁液中分别鉴定出了18560和15409个unigenes，其中有1671个unigenes表达差异显著。差异表达unigenes中有21.6%的基因功能未知，其余的差异unigenes涉及到11个代谢通路过程，即蛋白质的代谢过程、DNA/RNA的合成、加工与修饰、代谢调节、细胞过程、转运、生长发育、信号转导、胁迫响应、激素代谢、次级代谢和光合磷酸化等，表明桑树韧皮部汁液在响应植原体侵染过程中具有非常复杂的基因表达调控网络。本研究为从mRNA水平上揭示桑树韧皮部汁液响应植原体侵染的分子机制奠定了基础。（2）桑树韧皮部汁液植原体响应基因MLX56的功能研究MLX56是一种分子量为56kDa，对多种鳞翅目昆虫具有毒性的桑树韧皮部汁液蛋白。通过对桑树韧皮部汁液响应植原体侵染的mRNAs的表达谱分析发现，MLX56基因在桑树响应植原体侵染的过程中表达差异显著。本文利用PCR技术分离得到了MLX56基因（GenBank注册号: JX432966）。MLX56基因cDNA编码区全长为1203bp，基因含有3个外显子，2个内含子；MLX56基因共编码400个氨基酸，蛋白质理论分子质量为43.8kDa，等电点为6.61。结构预测分析表明MLX56蛋白包含3个典型的保守结构域：第一个结构域在蛋白的N端，包含两个几丁质酶结合位点和维持功能必须的8个保守的半胱氨酸和4个链内二硫键；第二个结构域在蛋白的中间部分，在两个几丁质酶结合位点之间，有多个丝氨酸或脯氨酸组成的串联重复序列；第三个结构域在蛋白的C端，是一个几丁质酶类似位点。该蛋白有信号肽序列，是一种分泌蛋白；将克隆得到的MLX56编码区插入植物表达载体pBI121，构建了MLX56的植物表达载体pBI121-MLX56，并将其成功地转化了拟南芥，获得了转基因植株。对转基因拟南芥分别进行接种蚜虫、丁香假单胞菌番茄致病变种（Pseudomonas syringae pv. Tomato DC3000, Pst DC3000）和机械损伤处理，结果发现转基因拟南芥具有较强的抗虫性、抗Pst DC3000侵染及抗机械损伤能力，表明MLX56在桑树响应生物和非生物胁迫过程中具有重要作用。本研究为深入探讨MLX56的生物功能奠定了基础，同时也为桑树的抗性育种提供了有效的候选基因。（3）MLX56基因启动子的克隆及表达特性分析为深入研究MLX56的生物功能及其调控机制，本文利用Tail-PCR技术分离得到桑树韧皮部汁液MLX56基因的启动子序列MPp（GenBank注册号: KC736064）。序列分析表明该启动子序列中包含病原菌、机械损伤、防御、胁迫等多种顺式作用元件以及多种激素响应元件。构建了MPp启动GUS基因表达的植物表达载体MPp-GUS，通过烟草叶片瞬时表达分析和转基因拟南芥的稳定表达分析，证明该启动子为维管束特异表达启动子。该研究为桑树基因工程研究提供了一个候选启动子。