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随着我国近年来农业产业结构调整和种植技术的提高,设施蔬菜种植产业蓬勃发展,设施栽培面积不断扩大。然而,设施栽培往往面临着多种病虫害的威胁,其中丁香假单胞菌番茄变种(Pseudomonas syringae pv.tomato DC3000)引起的细菌性斑点病在全国多省市均有发生,造成的损失严重可达50%以上。当前生产上,病害防治高度依赖化学杀菌剂,这给食品安全和生态环境造成严重的隐患。因此,迫切需要深入研究植物天然免疫的分子机理。富亮氨酸重复类受体蛋白激酶(Leucine rich-repeat receptor-like kinase,LRR-RLK)是植物中已知最大的一类跨膜类受体激酶(Receptor-like kinase,RLK),研究显示,其可以作为模式识别受体(Pattern recognition receptor,PRR)感知病原菌侵染并激发植物的天然免疫反应,本文以番茄作为研究对象,研究富亮氨酸重复类受体蛋白激酶SlDALR1(Defence-associated LRR-RLK1)在参与番茄防御细菌性斑点病过程中的作用及机制,所得研究成果如下:1.研究了番茄LRR-RLK IV家族成员对Pst DC3000侵染的响应,且对其中的SlDALR1保守区的氨基酸序列进行了系统发育分析。本章首先通过对番茄接种Pst DC3000后,进行荧光定量PCR(Quantitative real-time PCR,qRT-PCR)分析LRR-RLK IV家族成员表达情况,同时结合病原菌相关分子模式(Pathogen-associated molecular pattern,PAMP)处理番茄子叶及已有的转录组测序数据,其结果与Pst DC3000接种处理的结果一致,LRR-RLK IV家族成员SlDALR1的相对表达量上升倍数最大。通过亚细胞定位实验,SlDALR1-GFP可与膜定位的FLS2-mCherry重合,表明SlDALR1定位于质膜上。而对胞外域的保守区氨基酸序列进行系统发育分析后,发现了SlDALR1在不同物种中高度保守,其所感知的配体很可能是某种未知的成分。2.在上一章发现番茄SlDALR1受Pst DC3000侵染显著上调,猜想其可能参与调控番茄对Pst DC3000的防御进程,且在其中发挥重要作用。故本章将其作为研究对象,采用病毒诱导的基因沉默技术(Virus-induced gene silence,VIGS)探究了SlDALR1在番茄防御Pst DC3000中的作用。结果表明SlDALR1基因沉默植株与对照植株相比发病程度明显严重、菌落数目增多,且光系统II实际光化学效率(ΦPSⅡ)和台盼蓝染色结果也与CFU的结果一致,即SlDALR1基因沉默植株对Pst DC3000的抗性减弱。此外,本章对ROS爆发、MAPK激活与免疫相关激素含量这三个PTI(PAMP-triggered immunity)免疫信号进行测定,结果发现沉默植株的免疫响应弱于对照植株。综上结果,即SlDALR1正调控番茄对Pst DC3000的抗性。3.酵母双杂交筛选与SlDALR1互作的蛋白。前面的研究已经初步明确了SlDALR1参与了番茄防御Pst DC3000的过程,然而具体的防御机制仍不清楚。本章利用酵母双杂交技术,以SlDALR1为诱饵筛选番茄叶片的cDNA文库,将阳性克隆进行蓝白斑鉴定及测序,利用SGN和NCBI网站进行初步分析,对获得的候选蛋白进行GO注释。同时通过酵母一对一回复性杂交,初步选择了SlSERK3A、SlBSK1作为候选基因。BiFC与VIGS实验证实SlSERK3A与SlDALR1的互作且SlSERK3A在植株对Pst DC3000的抗性中具有正调控作用,因此初步确定这一基因参与番茄SlDALR1介导的对Pst DC3000的防御过程。