谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)是具有降解有毒物质和避免氧化损伤功能的酶的超家族。GSTs广泛参与各种生物学过程，包括生物和非生物胁迫以及调控过程。因此，包括农业生物技术在内的各个领域都对该酶非常关注。目前在植物中鉴定到了14类GSTs，其中Phi和Tau类是最大最重要的类别。Tau类的进化已经明确，但Phi类GSTs(GSTFs)的分布情况还不确切。在本研究中，分析了非植物物种中GSTFs的整体分布和进化关系，并进一步阐述了拟南芥GSTs对强破坏性坏死营养型真菌病原Sclerotinia sclerotiorum抗性的作用及其机制。获得的主要结果如下:　　1.在非植物物种包括子囊菌、粘菌以及原生生物尾刺耐格里原虫（Naegleria gruberi）和Aureococcus anophagefferens中鉴定获得了GSTF序列。GSTFs在这些细菌和原生生物中的分布与其基因组大小及其栖息地相关，而在子囊菌中的分布和丰度则与生活方式关联。序列比较、基因结构合系统发育分析结果显示非植物GSTFs存在显著差异，说明进化过程的多元起源特点。　　2.利用Atgst敲除突变体分析明确了AtGST基因在S.sclerotiorum抗性中的作用。结果表明，拟南芥GST家族中只有部分成员在S.sclerotiorum抗性中起作用。它们包括AtGSTL2以及Phi类GST大部分成员，但它们所起作用的重要性各不相同。这些AtGSTs涉及在病菌侵染后不同阶段起作用。　　3.利用防卫信号传导基因突变体的分析结果显示，水杨酸途径充当了病原侵染后AtGSTs基因表达的放大扩增器。在诱导AtGSTF2中NPR1的作用比水杨酸含量更重要。乙烯途径不同因子对组成性以及病原侵染诱导的AtGSTs表达的调控作用各不相同。EIN2对这两类AtGSTs表达均起重要调控作用但调控作用方向相反。结果还表明，AtGSTF2和AtGSTF6的表达受多种因子的紧密而不同效应方向的调控。这些因子包括数个AtWRK Ys和AtCAMTA3。AtWRKY70负调控S.sclerotiorum抗性，是病原诱导激活AtGSTF2所必需，也是病原诱导AtGSTF6部分需要。AtWRKY70作用于NPR1以及大多数防卫反应通路调控因子的下游。此外，AtGSTF1强烈正向影响EIN2的组成性表达。　　4.感S.sclerotiorum的AtGST突变体呈现改变的PAMP激发的活性氧积累。表明这些突变体早期提高的感病性可能与早期MAMP触发免疫信号传导的改变有关。　　5.采用无胶无标记定量蛋白质组学方法，分析揭示了AtGSTL2抗病调控机制与多条防卫反应途径相关。该基因的敲除突变抑制了多条防卫途径体系，从而导致对S.sclerotiorum的高度敏感性。Atgstl2突变体与野生型对照差异表达蛋白涉及不同途径及许多生物学过程，绝大多数被下调表达。病原菌侵染后，Atgstl2突变体与野生型对照相比只有16个显著差异表达蛋白，这些蛋白涉及防卫反应、氧化还原调节和谷胱甘肽代谢。　　6.鉴定分析结果显示，拟南芥潜在S-亚硝基化蛋白germin3(GER3)是应对S.sclerotiorum关键致病因子草酸的重要防卫因子候选。另外，蛋白BRI1suppressor1(BSU1)-like1可能在针对S.sclerotiorum的PAMP触发免疫信号传导中起重要作用。