葡萄是栽培历史最悠久、经济效益最高的栽培果树之一。世界范围内广泛栽种的欧洲葡萄品质优良,在鲜食和酿酒等方面具有重要的应用价值,但抗病性差,易遭受葡萄病害的侵害。葡萄白粉病是严重危害葡萄生产和栽培的病害之一,经常造成葡萄产量的巨大损失和果实品质的降低。已有研究证明葡萄中的白藜芦醇不仅具有抗病作用,且对人体具有抗癌和抗衰老等功效。因此,本研究以调控芪合酶基因表达产物白藜芦醇及其作用为切入点,以抗病性强且富含白藜芦醇的中国野生毛葡萄‘丹凤-2’为供试材料,通过接种白粉菌诱导,从MYB家族106个转录因子基因中筛选出响应白粉菌诱导表达程度高的抗病相关转录因子Vq MYB154基因,并研究其调控芪合酶基因表达与芪类物质积累与增强抗病性的作用,为利用中国野生葡萄种质资源进行抗病葡萄育种的长期目标提供理论指导和科学依据。主要的研究结果列举如下:1、对毛葡萄‘丹凤-2’叶片进行白粉菌接种后的表达分析,筛选出抗病相关转录因子Vq MYB154基因。对葡萄叶片进行接种白粉菌,利用q RT-PCR技术对106个R2R3-MYB转录因子基因进行表达分析,共有27个MYB成员响应葡萄白粉菌的诱导且上调表达至对照的4倍以上,其中转录因子Vq MYB154基因在接种后诱导表达峰值最高;Vq MYB154基因不同于欧洲葡萄中同源基因Vv MYB154,能够响应白粉菌和丁香假单胞菌两种病原菌的诱导而上调表达,是毛葡萄‘丹凤-2’中特有的抗病相关转录因子基因。利用同源克隆技术从‘丹凤-2’葡萄中克隆出Vq MYB154基因,发现Vq MYB154定位于葡萄第11号染色体,编码285个氨基酸,属于MYB家族第14亚家族的成员;Vq MYB154不仅能够响应细菌多肽flg22、过氧化氢和氯化钙的诱导而上调表达,也能在植物小分子化合物SA、Me JA、ABA和Eth的诱导下呈现不同的表达特征;Vq MYB154定位于细胞核,具有转录激活功能。2、克隆获得转录因子VqMYB154基因的启动子序列,并进行白粉菌和flg22等外源信号物质诱导下的启动子活性分析。利用同源克隆技术同时获得Vq MYB154与赤霞珠中Vv MYB154的启动子序列,通过序列比对和元件差异分析,发现相比于Vv MYB154,Vq MYB154启动子序列存在6处缺失突变以及3处插入突变,多出一个ERE元件;将两种葡萄的MYB154基因启动子序列融合至GUS蛋白表达载体,并利用农杆菌介导的瞬时转化法导入到‘丹凤-2’叶片中,通过病原菌接种后的GUS蛋白活性分析,发现白粉菌和丁香假单胞菌均能激活Vq MYB154启动子活性,而不能激活Vv MYB154启动子。此外,通过GUS蛋白活性分析发现水杨酸、过氧化氢和细菌多肽flg22能够激活Vq MYB154启动子活性,其中,活性氧和MAPK级联途径能够影响flg22激活Vq MYB154启动子的进程;启动子元件缺失后的GUS蛋白活性分析结果表明,ERE元件是Vq MYB154启动子响应flg22诱导的核心元件。3、筛选和鉴定转录因子VqMYB154调控的芪合酶基因,并对Vq MYB154调控的芪合酶基因进行了白粉菌等不同胁迫条件处理下的表达研究。根据前期‘丹凤-2’和赤霞珠葡萄转录组学数据进行Vq MYB154与芪合酶基因（Vq STSs）的共表达分析,初步筛选结果表明转录因子Vq MYB154可能与18个Vq STSs存在互作关系,进一步利用酵母单杂交验证分析,筛选出3个Vq MYB154直接结合和调控的芪合酶基因,分别为Vq STS9、Vq STS32和Vq STS42,且Vq MYB154通过结合3个Vq STS启动子序列中的2种MYB结合元件L5-box（GAGTTGGTGAGA）、AC-box（ACCAACT）发挥转录调控作用,通过GUS蛋白活性分析结果表明Vq MYB154是3个Vq STS的正调控转录因子,通过结合并激活启动子活性,调控Vq STS9、Vq STS32和Vq STS42的上调表达。将Vq MYB154基因融合过表达载体,并通过对丹凤-2葡萄叶片的瞬时转化实验证明,过量表达Vq MYB154基因不仅能够显著上调3个Vq STS的表达水平,同时也能增强芪类物质合成途径上游苯丙氨酸解氨酶基因PAL的转录水平,从而激活芪类物质合成途径,提高芪类物质包括云杉新苷、白藜芦醇的含量;q RT-PCR分析结果表明白粉菌、丁香假单胞菌、几丁质、创伤、紫外、高盐、低温（-2℃和4℃）和高温（37℃）胁迫均能诱导Vq MYB154、Vq STS9、Vq STS32和Vq STS42的共同上调表达;此外,利用瞬时转化烟草叶片后的q RT-PCR、GUS组织化学染色分析和蛋白活性分析验证了Vq MYB154基因与葡萄中micro RNA基因Vqmi R171c和Vqmi R171i互作,Vqmi R171c和Vqmi R171i能够靶向降解Vq MYB154的m RNA;相比在‘丹凤-2’葡萄叶片中单独过表达Vq MYB154基因,共表达Vq MYB154和Vqmi R171c、Vq MYB154和Vqmi R171i均能抑制Vq MYB154参与调控的芪类物质合成;对白粉菌、丁香假单胞菌接种条件下的‘丹凤-2’和赤霞珠叶片中MYB154和2个mi R171基因的转录水平进行分析,发现‘丹凤-2’中Vq MYB154基因与2个Vqmi R171基因在病原诱导表达特征呈负相关性,即两种病原菌在抑制2个Vqmi R171基因的转录活性的同时提高Vq MYB154基因的表达水平,而在赤霞珠葡萄中Vv MYB154和2个Vvmi R171的表达特征无相关性。4、将转录因子基因VqMYB154转入葡萄和拟南芥中,进行了Vq MYB154调控植物抗病特性的研究。构建了Vq MYB154融合过表达载体,分别在‘丹凤-2’、赤霞珠葡萄和拟南芥中过表达Vq MYB154基因并进行抗白粉病鉴定,发现过表达Vq MYB154基因均能够显著抑制葡萄和拟南芥中白粉菌菌丝发育,通过诱发过敏性坏死、刺激组织内部活性氧的产生、胼胝质的累积和抗病相关基因的表达,从而增强植物对白粉病的抗病性:一方面,在两种葡萄中过表达Vq MYB154基因能够增强白粉菌诱导下的芪类物质合成相关基因的表达,提高白粉菌接种后芪类物质云杉新苷、白藜芦醇、葡萄素和白皮杉醇在葡萄叶片中的积累量;同时,能够增强葡萄SA途径和JA/ET途径抗病基因在葡萄白粉菌诱导下的表达水平;另一方面,获得了过表达Vq MYB154基因的拟南芥转基因突变体,发现在白粉菌接种条件下,过表达Vq MYB154能够激活拟南芥中SA和JA/ET途径抗病基因的表达,通过不同抗病途径的多基因协同作用,提高拟南芥植株对白粉病的抗病性。此外,对拟南芥突变体还进行了接种丁香假单胞菌Pst DC3000后的抗病性鉴定,发现过表达Vq MYB154基因能够通过诱发细胞过敏性坏死、刺激活性氧的产生、胼胝质的积累和激活SA途径抗病基因At ICS1和At PR5的表达,增强拟南芥对Pst DC3000的抗性。综上,中国野生毛葡萄转录因子VqMYB154基因具有调控3个芪合酶靶基因表达与增强植物抗病性的功能,所以,中国野生毛葡萄是改进欧洲葡萄品种抗病育种的宝贵的抗病种质资源。