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灰霉病是由灰霉病菌所引发的一种植物型病害,它传播范围广,难以被防治,每年给我国的蔬果作物生产带来巨大的经济损失。在本研究中,我们旨在鉴定出与番茄灰霉病菌侵染应答相关的phasiRNA并研究它们在灰霉病菌侵染番茄过程中的表达动态,希望从phasi RNA的角度为番茄抗灰霉病菌植株的筛选提供一些理论依据。Phased small interfering RNAs(phasiRNAs)是一类21-24nt的siRNA。PhasiRNA前体基因PHAS先编码出mRNA,然后该mRNA在miRNA和RDR6(RNA依赖的RNA聚合酶)的作用下形成双链RNA,再被DCL酶以21-24nt的步长切割产生phasi RNA。产生的phasiRNA通过作用于下游的靶标转录本从而在植物的生理过程中起到非常重要的调控作用。为了验证和研究番茄体内的phasiRNA,我们利用分子生物学和生物信息学方法对micro-tom番茄品种进行了研究。主要研究结果如下:1.利用RT-PCR技术从90条预测的番茄PHAS基因中筛选出34条PHAS基因。其中,21条PHAS基因位于已注释基因的内部;6条PHAS基因部分重叠于已注释基因的5’-或3’-端;剩下的7条PHAS基因属于新的基因位点。2.分析经过灰霉病菌处理的番茄叶片的小RNA测序数据发现,2个PHAS基因(Sly-PHAS04和Sly-PHAS26)产生的2个phasiRNA表现出明显的下调,而由8个PHAS基因产生的12个phasiRNA表现出明显的上调。3.在这14个phasi RNA中,验证发现了6个phasi RNA在灰霉病菌侵染番茄叶片的过程中与对照组相比存在表达差异。同时在灰霉病菌处理的番茄叶片中发现3个靶标基因的表达动态与其对应的phasiRNA显负相关性,它们分别是:糖基磷脂酰肌醇锚定蛋白基因(Solyc01g065530.2.1)、核糖核酸酶3基因(Solyc11g00854 0.1.1)和MYB转录因子基因(Solyc03g113620.2.1)。这表明在番茄叶片中这些phasiRNA可能通过调控这些靶标来响应灰霉病菌的侵染。4.克隆Sly-PHAS15全长基因并利用瞬时表达技术,对由它产生的Sly-PHAS153042(-)在灰霉病菌侵染番茄叶片过程中的反应应答做进一步验证。结果发现Sly-PHAS153042(-)随着Sly-PHAS15基因的过表达而表现出表达量明显的上调,并且瞬时表达的番茄叶片在灰霉病菌侵染的过程中表现出明显的感病现象。这表明Sly-PHAS15确实能产生Sly-PHAS153042(-),并且它们可能在番茄叶片应答灰霉病菌侵染的过程中,起到促进番茄叶片感病的作用。5.提取番茄的根茎叶花果的总RNA,利用q RT-RCR实验分析Sly-PHAS15基因和phasi RNA Sly-PHAS153042(-)在番茄不同组织中的表达量。从实验结果可以看出,Sly-PHAS15在叶和花中的表达量相对而言较高,在根中的表达量最低。而Sly-PHAS153042(-)在茎和花中的表达量较高,而在叶和果实中表达量较低,根中几乎不表达。