结球甘蓝(Brassica oleracea)是十字花科芸薹属作物中一种营养丰富的的蔬菜,源于欧洲及地中海沿岸,是经不结球野生甘蓝长期驯化培育而来,由于其营养价值高,耐储藏运输,具能够适应世界上大部分地区,因此在世界各地均有种植。芸薹属植物根肿病是一种在世界上主要十字花科作物产区均有发生的土传病害,是由根肿菌属芸薹根肿菌(Plasmodiophora brassicae)专性侵染寄主植物根部引起的一种具有毁灭性的病害。近年来,我国甘蓝根肿病发病面积迅速增加,在我国河南、湖北、云南、陕西、重庆等大多数的甘蓝种植基地均有发生,严重影响了甘蓝的品质和产量。因此研究甘蓝抗病基因,分析其抗病的分子机理,对于改善甘蓝品种的抗病性具有重要的理论意义和实践价值。Lipase 3基因家族作为一种普遍存在于植物中的基因家族,在植物的抗病调控过程中扮演着重要的角色。本研究依据发表的甘蓝基因组数据,鉴定了甘蓝中存在的Lipase 3家族基因,并进行了结构、进化和表达分析,初步分析了Lipase 3家族基因可能参与的生物调控过程,并以此为基础克隆了抗病相关的Bo EDS1基因,过表达遗传转化模式植物拟南芥,验证了Bo EDS1基因的抗根肿病调控功能,取得的主要结果如下:1.依据发表的甘蓝基因组测序信息,共鉴定得到Lipase 3家族基因成员53个,根据他们在甘蓝染色体上的位置分布,将其命名为Bo LIP1-Bo LIP53。经NCBI-CDD,SMART和Pfam预测均含有完整的Lipase 3保守蛋白结构域。依据Lipase 3蛋白序列系统发育树分析,将53个Bo LIPs划分到7个Group,继而又根据拟南芥Lipase 3基因家族的功能划分为4类,其中Group 2,Group 4和Group 6被划分到PRLIPs(Pathogenesis-related lipases)类中。另外通过对53个家族成员进行了基因加倍的分析,发现53个Bo LIPs存在3组串联重复事件,12组隔离重复事件。2.通过对抗感根肿病的两份甘蓝材料人工接种根肿菌,检测了筛选鉴定到的PRLIPs类中Bo LIPs的表达情况发现,Bo LIP42在根肿菌胁迫下在两份材料中均有不同程度的上调表达,但是在抗病材料中上调的倍数远高于感病材料。通过与其他植物EDS1蛋白进行比对分析,发现Bo LIP42为甘蓝中的EDS1,于是我们将其命名为Bo EDS1。另外经过把Bo EDS1与拟南芥、葡萄、番茄、大豆、烟草、小麦、玉米中已报道的EDS1基因的蛋白序列进行系统进化树分析。发现甘蓝Bo EDS1蛋白和拟南芥At EDS1蛋白聚集在一个独立的进化枝,表明了他们之间的相关性最高。另外,值得注意的是单子叶植物的EDS1蛋白聚集到不同于双子叶植物的一个独立的进化枝中。因此就表明了EDS1基因的起源要早于单子叶植物和双子叶植物的分化。3.通过PCR扩增从抗根肿病甘蓝材料中克隆得到了Bo EDS1的c DNA序列,开放阅读框为1803 bp,编码600个氨基酸。我们构建了Bo EDS1 35S诱导的过量表达载体,转化模式植物野生型拟南芥,发现与野生型相比在根肿菌胁迫下显现出能够延缓或降低根肿病的发病,这一现象说明了EDS1基因对于甘蓝抗根肿病的调控可能具有一定的关系。