辣椒(Capsicum annuum L.)是一种重要的蔬菜作物，具有极高的经济价值，在全世界范围内广泛栽培。然而，辣椒的病虫害却日益加重。尤其是以辣椒疫霉菌(Phytophthora capsici)引起的疫病(Phytophthora blight)，现已成为制约辣椒产业化发展的主要因素之一。人们采取各种方法来防治疫病的发生，但是效果不明显，甚至造成农药残留物超标的严重后果。因此，利用分子生物技术开展抗病育种具有很重要的现实意义。本研究探讨了辣椒与P. capsici亲和与非亲和的互作防御机制，建立了辣椒的病毒诱导基因沉默(VIGS)优化体系，利用VIGS结合转基因技术对辣椒基因CaRGA1和CaPOD的功能在辣椒上进行了鉴定，并在此基础上利用第二代高通量测序技术对辣椒与不同亲和组合P. capsic i互作的转录组进行测序分析，旨在为以后的辣椒抗病育种提供理论依据。主要研究成果如下：1.探讨了辣椒与不同亲和组合辣椒P. capsici互作过程中的防御机制。主要包括：防御相关酶(β-1,3-葡聚糖酶和过氧化物酶)活性的测定以及防御相关基因(CABPR1、CABGLU和CAPO1)的表达模式分析。结果表明，不同亲和组合辣椒P. capsici中防御酶活性高低及变化趋势不一致；实时定量RT-PCR分析认为，不同亲和组合中防御相关基因的表达模式不同，叶片中的表达量明显高于根系中，非亲和组合中的表达也明显高于亲和组合。2.建立了辣椒的VIGS优化体系。在前人研究的基础上，以辣椒的八氢番茄红素脱氢酶基因CaPDS为阳性报告基因，构建了重组病毒沉默载体pTRV2-CaPDS；利用农杆菌注射法，对影响沉默效率的主要因素：不同品种(A5、A3和EC)、植株苗龄(两叶、四叶、六叶和八叶期)、接种浓度OD600(0.5、0.8、1.0、2.0和3.0)和培养温度(18、20、22、25和28℃)进行了分析，最终得到了适合辣椒的VIGS优化体系，为今后辣椒基因的高通量功能分析提供了技术支持。3.对辣椒CaRGA1和CaPOD基因进行了生物与非生物因素逆境胁迫下的表达模式分析。结果表明：在辣椒P. capsici侵染下，CaRGA1和CaPOD基因均被不同程度的诱导表达；在非生物因素胁迫处理下，CaRGA1受高盐、干旱和茉莉酸甲酯(MeJA)的诱导而上调表达，但其表达却受到水杨酸(SA)的抑制，说明CaRGA1基因可能参与了MeJA的信号转导途径；CaPOD基因参与了辣椒的抗盐与抗旱反应，另外，该基因可能也与SA和MeJA介导的信号转导途径有关。4.利用VIGS技术对辣椒基因CaRGA1和CaPOD的功能进行了初步鉴定。对获得的CaRGA1和CaPOD基因沉默辣椒植株进行观察，发现沉默植株与阴性对照植株之间并没有明显的表型差异，实时定量RT-PCR结果显示基因在沉默植株中的表达有不同程度的降低；对沉默植株进行离体叶片抗病性鉴定，分别于接种后第3d和第5d在CaPOD和CaRGA1沉默植株的离体叶片上出现坏死病斑，从而初步推断出这两个目的基因的沉默降低了辣椒对P. capsici的抗性反应。5.构建了CaRGA1基因的过量植物表达载体，通过农杆菌介导的遗传转化方法，最终获得了4株转基因辣椒植株。与阴性对照相比，CaRGA1转基因株系并没有发生表型上的变化；离体叶片接种辣椒P. capsici后，我们发现转基因株系叶片上的坏死病斑少于阴性对照植株，但是防御酶活性却明显高于对照植株活性，说明CaRGA1基因参与了辣椒与P. capsici的抗性反应过程；采用离体叶圆片法对转基因植株进行了抗盐性分析，结果表明：与转基因株系相比，阴性对照植株的叶圆片有失绿现象，有些甚至呈水渍状。叶片总叶绿素含量测定数据显示，转基因植株的叶绿素含量高于阴性对照，说明CaRGA1基因可能与辣椒的抗盐反应有关。6.构建了CaPOD基因的过量表达载体，通过农杆菌介导的遗传转化法转到辣椒植株中，最终获得了6株CaPOD基因过量表达的转基因植株。通过表型观察，我们发现转基因与阴性对照植株之间没有差异；抗性鉴定结果表明：CaPOD转基因植株对辣椒P. capsici的抗性增强，而且提高了植株的耐盐力。以上结果，不仅说明了CaPOD基因在辣椒抵抗P. capsici的过程中发挥正向的调节作用，还参与了辣椒应答高盐胁迫的反应。7.利用第二代高通量Illumina/Solexa测序技术，构建了辣椒与P. capsici亲和与非亲和互作的转录组数据库。测序共获得了101,641个Unigene，其中HX-9转录组有50,795个，PC转录组有50,846个；对所获得的Unigene进行功能注释，其中33,365个Unigene被注释到NR数据库，34,658个被注释到NT数据库，20,747个比对到Swiss-Prot数据库中，18,654、11,698和27,087个Unigene分别用于KEGG代谢途径分析、COG和GO分类；在两个转录组中共找到8,144个差异表达基因，HX-9转录组中上调表达的有6,497个，PC转录组中上调表达的有1,647个；利用半定量PCR的方法对筛选出的6个候选差异表达基因进行表达分析验证，分析结果与测序结果基本一致，证明我们建立的辣椒与P. capsici互作的转录组数据库可靠，为深入挖掘辣椒疫病抗性基因及其相关基因奠定了基础。