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番茄（Solanum lycopersicum）是世界上非常重要的蔬菜作物,全球年种植面积已超500万公顷,产量高达1.8亿吨,经济价值占全球新鲜蔬菜的72%。病害一直是影响番茄生产的重要因素,番茄斑萎病是一种世界性病害,近年来在我国普遍发生导致番茄大面积减产80%以上甚至绝收,致病原番茄斑萎病毒（Tomato spotted wilt virus,TSWV）是全球公认的十大植物病毒之一。Sw-5是番茄中唯一克隆的TSWV抗病基因,对多种番茄斑萎病毒属病毒分离物具有广谱抗性,广泛用于番茄TSWV抗病育种。然而,经过多年广泛应用以及TSWV的进化变异,Sw-5的抗性在高浓度或特异的TSWV分离物侵染情况下常会被克服或打破。因此,筛选番茄新的抗TSWV种质,挖掘新的TSWV抗性基因,培育抗病新品种是缓解目前TSWV危害的有效途径,对番茄抗性育种及产业的可持续发展具有重要意义。本研究在课题组前期工作的基础上,以高抗TSWV的樱桃番茄H149（S.lycopersicum var.cerasiforme）和高感TSWV的普通番茄M82（S.lycopersicum cv.M82）为材料进行抗性评价、群体构建、主效QTL精细定位、候选基因鉴定和Sl5R-1抗病功能验证,及其TSWV抗性调控机理研究。主要结果如下:1、樱桃番茄H149为高抗TSWV新种质。TSWV人工鉴定结果H149的病情指数（Disease index,DI）为3.26±1.04,属于高抗材料（0＜DI≤5）;台盼蓝和DAB染色显示H149对TSWV侵染表现强烈过敏性坏死反应（Hypersensitive responses,HR）,离子沉降表明接种TSWV后引起H149植株体内H2O2累积。分子标记鉴定H149未携带已知抗病基因,为高抗TSWV的番茄新种质,可作为抗性亲本用于抗性基因定位群体的构建。同时,完善了番茄斑萎病抗病评价体系,包括TSWV分离物检测、人工接种TSWV、植株抗性鉴定、分子鉴定到HR反应等,为新抗病基因的挖掘奠定了材料和方法基础。2、番茄TSWV主效抗性QTL位点Sl SW5-1位于番茄05号染色体145 Kb区间内。以M82和H149为亲本构建F1、BC1F1-P1、BC1F1-P2和F2六世代遗传群体,通过TSWV人工接种及抗病等级分析,3年（2017、2018和2020年）F2群体单株抗病表型均符合正态分布,抗性性状分离稳定,属于多基因控制的数量性状。在课题组前期初定位区间（1.37 Mb）内设计开发出6个新的SSR多态性标记,对2020年F2群体1971个单株进行多态性分析,结合每个单株人工接种TSWV的抗性表型,通过完备复合区间作图法和染色体步移法将主效QTL位点Sl SW5-1定位于番茄05号染色体上145 Kb的区间内,该区间共有14个候选注释基因。3、Sl5R-1为番茄TSWV抗病候选基因。q RT-PCR分析14个候选基因在人工接种TSWV后7-28 dpi（days post-infection）抗感材料中转录水平发现,Sl5R-1（Solyc05g0097401.1）在抗病材料H149中的表达量显著高于感病材料M82。VIGS沉默H149中Sl5R-1基因,沉默植株在接种TSWV后35 dpi出现明显病症,DI和发病率（Incidence rate,IR）较对照植株提高了1.8倍,TSWV-cp表达量也显著高于对照植株。以上结果表明Sl5R-1是参与TSWV抗性调控的关键基因。4、Sl5R-1基因的克隆与功能结构域分析。Sl5R-1基因CDS为2,244 bp,编码747个氨基酸。氨基酸序列比对、聚类分析和结构域分析发现,Sl5R-1包含NB-ARC-LRR抗病结构域,与Sw-5基因簇聚为一个亚家族,且与Sw-5b蛋白高度保守,为典型的NLR抗病基因。顺式作用调控元件（CARE）和转录因子结合位点（TFBS）分析发现,Sl5R-1启动子中含有参与水杨酸（Salicylic acid,SA）和茉莉酸（Jasmonate,JA）调控的作用元件;Sl5R-1启动子序列在抗病植株-1,039位置较感病植株缺失1个碱基‘A’,形成与转录因子Sl TGA9（Solyc06g074320.2.1）相互作用的结合位点（CCTTATGTCAG）。Sl TGA9属于b ZIP家族,在参与植物初级免疫反应PAMPs或SA信号调控通路中起重要作用。5、Sl TGA9可能参与Sl5R-1基因的转录调控,通过SA和JA信号通路途径来赋予Sl5R-1对TSWV的抗性。人工接种TSWV后,q RT-PCR分析抗感双亲Sl TGA9的表达量发现,H149在接种7-14 dpi时显著高于M82;利用液相色谱-质谱法LC-MS测定双亲植物激素含量表明,SA和JA在H149中含量显著高于M82;H149中SA和JA信号通路中关键基因及防御相关基因Sl PR1、Sl NPR1、Sl POD、Sl SOD和Sl CAT的转录水平均显著高于M82。注射法在烟草中瞬时过表达Sl5R-1后发现,烟草叶片注射区域对TSWV产生强烈的HR反应。以上结果表明,Sl TGA9可能参与调控TSWV抗病基因Sl5R-1的转录,Sl5R-1在SA和JA信号调控方面起重要作用。综上所述,番茄H149是TSWV新的抗源材料,Sl5R-1是具有TSWV抗性的新基因,Sl TGA9对Sl5R-1的抗性具有转录调控作用。Sl TGA9可通过Sl5R-1启动子上的结合位点激活Sl5R-1的上调表达,在TSWV感染部位产生强烈的HR反应。同时,Sl TGA9影响SA和JA信号调控通路中相关基因的表达,使SA大量积累,诱导抗性防御基因的上调表达,增强系统获得性抗性SAR反应;触发双层免疫系统病原体相关分子模式（PAMP）的免疫反应（PTI）和效应器触发的免疫反应（ETI）,由JA介导的诱导系统抗性ISR增强,实现Sl5R-1对TSWV抗性调控功能。研究结果对番茄TSWV抗病基因研究以及抗病育种具有重要意义。