茶树(Camellia sinensis (L.) O. Kuntze)是一种重要的经济作物。由病原菌高粱附球菌(Epicoccum sorghinum)引起的茶叶斑病,是本课题组在贵州省独山县的茶树叶部病害上首次分离所得,该病原菌可侵染茶树的嫩叶、新梢以及成叶,对茶叶的产量和质量有重大影响。目前,对 E. sorghinum 缺乏有效的防治措施。因此,挖掘及鉴定茶树相关抗病基因有助于选育茶树抗性品种和茶园绿色防控。本论文通过对茶树寄主抵御病原菌侵染相关的 miRNAs 与靶基因互作及其抗病机制进行功能验证。主要研究结果如下: 1. 应用高通量测序技术以及生物信息学分析,对 E. sorghinum 侵染茶树叶部组织后进行测序,筛选出受 E. sorghinum 诱导差异显著的 csi-miR858-3p_L-1及其预测靶基因CsMYBPAR。 2. 通过农杆菌介导法将 pBI121-35S∷csi-miR858-3p_L-1 和 pBI121-35S∷CsMYBPAR 或 pBI121-35S∷CsMYBPAR 等瞬时表达载体共转化本氏烟叶片中。根据 GUS 染色结果,发现 csi-miR858-3p_L-1 可负调控其靶基因CsMYBPAR。 3. 通过农杆菌介导法,在本氏烟植株叶片中异源瞬时表达 CsMYBPAR 基因, qRT-PCR 技术表明,其表达量高于对照组烟草植株。接种灰葡萄孢菌(Botrytis cinerea)后,异源瞬时表达CsMYBPAR基因的烟草植株叶片病斑面积相对较小。NBT、DAB 染色实验结果表明瞬时表达 CsMYBPAR 基因,抑制了H2O2、O2-的积累,从而增强了植株的抗病能力。将构建好的过表达载体遗传转化本氏烟中,获得了转基因烟草植株,其表达量高于野生型植株,为下一步基因的生物功能鉴定打好基础。 4. 通过病毒诱导的基因沉默(Virus-induced gene silencing, VIGS)技术,在烟草中降低对 CsMYBPAR 在烟草上其同源基因 NbMyb123-like 的表达。在病原菌侵染15 d后,与对照组TRV2植株对比,沉默同源基因NbMyb123-like,该基因表达量被沉默 60%以上,植株表型有明显的萎焉、坏死,接 B. cinerea后病斑面积相对较大。DAB 和 NBT 染色的结果表明,沉默同源基因NbMyb123-like可增加 H2O2、O2-的积累,表明有效沉默 CsMYBPAR同源基因的植株更易感病,进一步验证了CsMYBPAR的同源基因参与抗病响应机制。