致病疫霉（Phytophthora infestans）引起的晚疫病是马铃薯和番茄上的毁灭性病害之一,严重威胁马铃薯和番茄的品质及产量。1845-1850年由致病疫霉侵染引发的马铃薯晚疫病大流行曾导致震惊世界的“爱尔兰大饥馑”,至今,晚疫病每年在世界范围造成高达数百亿美元的经济损失,严重威胁着世界粮食安全。目前,农业生产上对晚疫病的防控主要依赖于施用化学农药,然而严重依赖化学防治易造成病原菌抗药性频发、农药残留等问题,不能长远有效的防控病害。因此,从分子层面深入解析疫霉菌与寄主互作的机制,研究寄主应对致病疫霉侵染的抗性机制,可以为设计晚疫病绿色防控措施提供新的研究思路。可变剪切（Alternative splicing,AS）是真核生物中调控基因表达的一种重要方式。同一个pre-mRNA通过可变剪切产生不同的成熟mRNA,进而翻译成不同的蛋白质,这是生物体转录本和蛋白质多样性的主要来源之一。SR蛋白（serine/arginine rich proteins）是一类富含精氨酸和丝氨酸的RNA结合蛋白,在RNA剪切复合体的组装和可变剪切的调控过程中具有重要作用。近年来,对于植物SR蛋白的研究仅限于拟南芥、水稻等模式作物,并且SR蛋白在植物与病原菌互作过程中的作用鲜有报道。本研究以番茄为研究材料,预测并鉴定了编码番茄SR蛋白的基因家族成员,继而探究了 SR蛋白在番茄与致病疫霉菌互作过程中的功能。主要研究内容如下:番茄SR蛋白家族编码基因的系统性鉴定。基于Heinz番茄的全基因组数据库以及已鉴定出的水稻和拟南芥SR蛋白,利用Blast等程序共鉴定到16个编码番茄SR蛋白的基因,通过MEGA程序构建了进化树且进行了系统命名,并进一步按照番茄SR蛋白的结构特性和同源性,将鉴定到的16个番茄SR蛋白分为6个亚家族。利用生物信息学对鉴定出的SR蛋白进行分析,从进化树来看番茄SR蛋白与拟南芥和水稻SR蛋白亲缘关系相近;蛋白结构域分析发现SR蛋白结构具有保守性和差异性;蛋白理化性质分析发现所有SR蛋白均为亲水性碱性蛋白;染色体定位分析发现,SR基因在染色体上的分布不均匀,推测番茄SR蛋白的功能具有保守性和差异性;比较不同物种的SR基因数量发现,番茄SR蛋白编码的基因数量与其他双子叶和单子叶植物相近,远高于蕨类植物、藻类植物、动物和微生物。为探究番茄SR蛋白的在植物抗病原菌过程中的功能,预测其基因启动子顺式作用元件发现,SR基因启动子区富含响应病原的作用元件;转录组测序发现,其中8个SR基因在接种致病疫霉后转录量较高;可变剪切数据分析发现,有14个SR基因在致病疫霉侵染番茄过程中发生可变剪切,以上结果表明番茄SR蛋白在植物抗病过程中发挥一定作用。SlSR30和SlRS2Z32是番茄抗疫霉菌的负调控因子。针对在致病疫霉侵染番茄过程中有8个高表达的番茄SR蛋白,本研究利用病毒介导的瞬时基因沉默（VIGS）技术和瞬时基因表达技术对这些基因的功能进行研究。结果发现利用VIGS技术沉默番茄内源SlSR30和SlRS2Z32能够显著抑制致病疫霉的侵染,而在烟草中瞬时表达番茄SlSR30和SlRS2Z32能够促进辣椒疫霉和寄生疫霉的侵染,以上结果表明番茄SlSR30和SlRS2Z32是免疫反应的负调控因子。亚细胞定位发现这8个SR蛋白均定位在细胞核中。以上结果说明SlSR30和SlRS2Z32蛋白在致病疫霉侵染番茄过程中起负调控作用。SlSR30和SlRS2Z32参与pre-mRNA的可变剪切。SR蛋白家族是可变剪切重要的辅助因子,参与可变剪切位点的识别。为进一步研究SlSR30和SlRS2Z32参与pre-mRNA的可变剪切功能,利用DNA定点突变SlSR30/SlRS2Z32结合RNA的2个关键氨基酸位点,并在烟草上瞬时表达SlSR30Y46A F48A/SlRS2Z32Y46A F48A突变体,发现突变体均丧失促进辣椒疫霉侵染的功能,说明RNA结合功能是番茄SR蛋白调控免疫的重要机制之一。可变剪切报告系统检测发现SlSR30/SlRS2Z32影响报告基因不同转录本的表达,进一步证明该蛋白参与pre-mRNA的可变剪切。EMSA实验初步证实SlSR30/SlRS2Z32蛋白能够结合RNA探针;酵母双杂筛选出与SlSR30/SlRS2Z32互作的剪切体蛋白,包括SlSR45和SlU1-70K等,提示SlSR30和SlRS2Z32蛋白可能与这些剪切蛋白形成复合体调控pre-mRNA的剪切。以上结果表明SlSR30/SlRS2Z32与其它的剪切蛋白形成复合物,参与pre-mRNA的可变剪切,并且突变其RNA结合的关键位点,影响该蛋白调控植物免疫的功能。