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番茄晚疫病（Phytophthora infestans）是危害番茄的一个重要病害，在设施栽培条件下发生尤其严重。由于晚疫病菌存在进化潜力大，变异频繁等特点，从番茄不同野生种中鉴定出的抗晚疫病的R基因（Ph-1、Ph-2、Ph-3、Ph-4和Ph-5）均已经被克服，失去抗性。因此要培育持久抗病的番茄品种，就需加深对番茄与晚疫病互作调控机制的了解。马铃薯中克隆的R3a基因和晚疫病菌中克隆的Avr3a基因是第一个被克隆的R-Avr基因对，符合“基因对基因”假说。马铃薯是同源四倍体植物，长期营养繁殖基因组高度复杂，不适宜作为研究的实验材料，因此本研究利用在模式作物番茄中构建的一个含有抗晚疫病基因R3a和地塞米松（DEX）诱导表达相应无毒基因Avr3a的高效研究系统：MM-R3a-Avr3a，通过构建EMS突变体库、施用诱导剂DEX筛选存活突变体，通过对一系列阻断R3a-Avr3a互作的突变体的分子鉴定和遗传分析，为参与抗病信号途径中的关键基因克隆提供研究基础。本研究主要结论如下：1.转基因番茄MM-R3a-Avr3a经EMS诱变处理后，构建突变体库，经过DEX处理，筛选到1057（Mutant1）和2308（Mutant2）两个HR反应阻断的突变体家系；RT-PCR结果显示R3a和Avr3a基因正常表达，可知关键基因的突变导致R3a-Avr3a互作信号识别途径被阻断；晚疫病菌接种结果显示突变体番茄对晚疫病菌的抗性丧失。2.将两个纯和HR阻断突变体家系分别与番茄Moneymaker和转基因番茄MM-R3a-Avr3a杂交。遗传分析结果显示，1057和2308两个HR反应阻断的突变体家系F2代HR反应和无HR反应分离比例符合3︰1，确定1057和2308家系为单基因隐形突变。3.对1057和2308家系进行活性氧途径分析可知，DEX处理突变体后有O-2的产生和H2O2累积，但却并未伴随HR反应的发生，说明在突变体中早期的O2-的产生和H2O2累积的途径并未被阻断。qRT-PCR结果和抗氧化酶活性结果显示，DEX处理后突变体中（POD、CAT、APX）与对照间均表现出差异，突变体中的抗氧化基因（SOD、CAT、PPO）未表现上调表达，证实了突变基因与抗氧化途径关系密切。4.通过对乙烯释放量的分析结果显示，突变体番茄中乙烯释放量均受到了抑制。对ET、JA和SA抗病途径的一些关键基因分析可知，转基因番茄MM-R3a-Avr3a与Moneymaker相比，EIN2、COI1、JAR1、EDS1、NIM1、PR1基因在DEX处理后，表达量均有不同程度的增加，说明这些基因参与了R3a-Avr3a基因互作信号传导，而突变体中除JAR1和NIM1基因过量表达外，其余基因表达量均受到抑制，由此可知突变体中的突变基因位于EIN2、COI1、EDS1、NIM1、PR1等基因的上游，是R3a-Avr3a互作途径中较早参与信号传导的基因。