番茄白粉病(Oidium neolycopersici)是一个世界范围内传播的真菌病害，对番茄(Solanumlycopersicum)的生产特别是温室生产造成了很大的危害。本论文在细胞和转录水平上分析了显性，隐性基因和主效R-QTL控制的抗性机理。研究采用了cDNA-AFLP的方法，以非接种为对照分析了病菌诱导的感病，显性单基因和多基因抗性遗传材料的基因表达差异(第二章)。结果表明在番茄和白粉病菌亲和互作中番茄的上调表达基因数是非亲和互作中的2倍。抗性基因和R-QTL介导的对白粉病菌的抗性反应和感病反应在很大程度上诱导了相同的基因，大约40％的这些基因在抗性基因和／或R-QTL介导的抗性反应中表达较早，而其它的基因表达表现相似的时序性。通过序列分析发现，抗性反应特异性或者抗性反应中表达较早的差异表达的cDNA-AFLP片段(differentially expressed transcript derivedfragment，DE-TDF)主要来白植物防御反应和信号转导相关基因，而具有相似时序性的DE-TDF则来自调节和管家基因。因而我们认为抗病和感病反应可能诱导了相似的基因，而这些基因表达的时序性差异对番茄和白粉病菌互作的最终结果至关重要。为了更好地研究不同基因或QTL控制的抗性反应机理，在细胞和转录水平上分析了以感病材料(Moneymaker，MM)为遗传背景的含有显性抗性基因01-1，01-3，01-5，01-4，01-5和01-6，隐性抗性基因o1-2,和不同QTL组合的近等基因系(NIL)对白粉病菌的抗性反应(第三章和第五章)。显微镜分析结果显示这些基因和QTL控制的抗性反应可以表现在白粉病菌和番茄互作的不同阶段。HR在R-QTL介导的抗性反应中起主导作用并且在3个R-QTL之间表现加性，而穿透性乳突，小液泡和吸器基质结构异常化也和抗性反应相关但不具有加性效应。含有不同的R-QTL的NIL表现不同类型的坏死细胞。R-QTL的聚合可以导致和01-1介导的单基因控制抗性相当的高抗水平，而且这种效应产生主要是因为坏死细胞比率的升高(第四章)。此外，含有相同的R-QTL姊妹NIL的可以具有不同的抗性表现，例如，接种白粉病菌的含有3个R-QTL的两个姊妹NIL的叶片上表现不同大小的坏死斑。小的环死斑意味着快速的反应和植物可以用比较小的代价完成抗病过程。因而，含有多个R-QTL并且表现较小坏死斑的番茄植株应该可以作为一个比较好的抗病亲本应用到抗病育种中。含有隐性抗性基因ol-2，显性抗性基因01-1和01-4的番茄品系的抗性反应分别和乳突形成，快速HR和慢性HR相关。cDNA-AFLP和RT-PCR分析表明它们的基因表达谱不同。大部分的01-1介导的抗性和感病反应中都表达的基因没有在01-4介导的抗性反应中表达，在ol-2介导的抗性反应中没有或者比较晚表达。RT-PCR分折显示ol-2介导的抗性反应和已知的水杨酸(SA)，茉莉酸(JA)以及乙烯防御反应途径无关。因而，我们推测01-2蛋白可能是一个界茄白粉病菌亲和互作所必须的感病因子，或者o1-2介导的抗性反应采用了另外一种新的防御反应途径。乙烯防御反应途径参与01-4介导的抗性反应，但是水杨酸和茉莉酸防御反应途径和01-4介导的抗性反应不相关。脂氧化酶(LOX)在01-4和ol-2介导的抗性反应起重要作用，同时这种脂氧化酶被证实不是13 LOX异构酶。另外，01-1介导的抗性反应和水杨酸和乙烯防御反应途径可能相关，但是需要进一步实验验证(第三章)。根据以上的实验结果，使用78个经过挑选的引物组合对含有不同R-QTL组合和01-1的NIL以及感病材料MM进行了进一步的cDNA-AFLP分析。在显示的大约4000个条带中204个属于著异表达。其中72个DE-TDF只与基因型有关和处理不相关，132个DE-TDF和处理相关。在亲和和非亲和互作中表现相同上调时序性的DE-TDF被认为来自于和基础防御反应或者亲和反应相关基因，这些基因的表达可能是被成功侵入的细胞反应的体现。那些在非亲和互作中表现较早表达时序性的基因被发现在感病植株中被系统性诱导。水杨酸和过氧化氢可能是这些单基因和多基因控制的番茄抗病材料的抗性反应中的重要信号分子。一小部分的特异差异表达的和调节转录和信号转导相关的基因可能负责着防御反应途径的精细调节。通过电子(in-silico)作图确定了一个位于01-1和R-QTLl的区域的01-1或者R-QTL1的候选基因。通过综合分析以上的结果并且和相关文献资料比较，我们得到以下结论：番茄白粉病抗性可以表现在番茄和白粉病菌互作的不同阶段。病菌诱导的番茄转录组变化在亲和互作和慢性HR(01-1和R-QTL)引起的非亲和互作间具有保守性和数量性差异的特点。此外，快速HR(01-4)和乳突形成(ol-2)介导的非亲和互作中番茄转录组变化表现出质的差异。