黄瓜(Cucumis sativus)是我国主要的设施蔬菜之一,其在生产上持续地遭受白粉病菌[Sphaerotheca fuliginea(Schlecht)Poll.]等病原菌的侵染,造成大面积减产。本实验室前期研究表明,翻译控制肿瘤蛋白(translationally controlled tumor protein,TCTP)可能负调控黄瓜抗白粉病。本研究首先通过CsTCTP1和CsTCTP2基因异源转化拟南芥,获得CsTCTP1/CsTCTP2基因恢复系植株和过表达系植株,其次,对不同品系的拟南芥表型进行分析,明确CsTCTP1/CsTCTP2基因对植株生长发育的影响;同时,通过对不同品系拟南芥接种白粉病菌,揭示CsTCTP1/CsTCTP2基因在拟南芥响应白粉病菌(Golovinomyces cichoracearum)侵染中的作用,初步探究了CsTCTP1/CsTCTP2基因在调控拟南芥响应白粉病菌侵染过程中参与的信号途径。本研究将为深入研究黄瓜CsTCTP在平衡调控植物生长发育与免疫响应中作用及机制提供有益的证据。主要研究结果如下:1.将构建完成的CsTCTP1/CsTCTP2过表达载体,利用农杆菌介导法异源转化拟南芥。通过Basta除草剂抗性筛选以及分子检测,获得纯合过表达株系,并且筛选出CsTCTP1/CsTCTP2转化attctp1/attctp2突变体的拟南芥恢复株系,为后续进一步研究CsTCTP1和CsTCTP2基因的生物学功能奠定基础。2.通过对不同品系拟南芥生长表型的观察和生长指标的检测,分析CsTCTP1和CsTCTP2基因对拟南芥生长发育的影响。结果表明,CsTCTP1和CsTCTP2基因可以促进拟南芥的萌发、初生根伸长、莲座直径以及株高,缩短拟南芥生长周期,但是对果荚大小没有影响。3.利用RT-qPCR技术,对不同株系拟南芥中相关的内源基因进行表达分析,初步探究CsTCTP1/CsTCTP2参与调控的信号途径。对不同品系拟南芥的SnRK1和TOR信号通路相关基因的表达量变化进行分析。结果表明,在attctp1、attctp2拟南芥突变体和WT中,KIN10无明显变化,恢复系和过表达株系中均呈现上调,因此CsTCTP1/CsTCTP2基因对KIN10基因的表达为正调控作用。KIN11在attctp1突变体中的表达量最小,attctp2突变体和WT中无明显差异,在恢复品系以及过表达品系中,KIN11的表达量显著上调,CsTCTP1和CsTCTP2基因对KIN11基因的表达为正调控作用。同时,在CsTCTP1转基因株系中,AtRABA4a、AtRABA4b、AtRABF1和AtRABF2b基因的表达呈现下调的趋势,尤其AtRABA4a和AtRABF2b基因的表达下调趋势较大。TOR信号通路元件基因tor和下游应答基因S6K1表达量呈现下调趋势;在CsTCTP2转基因株系中,AtRABA4a、AtRABA4b、AtRABF1和AtRABF2b基因的表达上调,其中对AtRABA4a、AtRABF1和AtRABF2b基因的上调程度较大,tor和S6K1表达量显著上调。4.对不同品系拟南芥接种白粉病菌,通过表型观察,发现CsTCTP1和CsTCTP2转基因拟南芥叶片病斑面积较大,发病严重。根据病情指数调,CsTCTP1和CsTCTP2转基因拟南芥株系的病情指数要显著高于其他品系的拟南芥。可见,CsTCTP1和CsTCTP2基因负调控拟南芥对白粉病的抗性。对接种白粉病菌后不同品系拟南芥的SA、ABA和TOR相关信号通路基因以及防御相关基因进行基因表达分析,结果表明,CsTCTP1可能通过调控SA防御相关基因以及ABA信号通路来参与防御响应白粉病菌胁迫,而CsTCTP2可能通过介导TOR信号途径调控病原菌防御反应。