白粉病菌是自然界中广泛存在的一种植物真菌，它能够侵染小麦、大麦、大豆等重要农作物和经济作物，在世界范围内给农业生产带来巨大的损失。为了研究植物抵抗白粉病的分子机制，本实验室以模式植物拟南芥为材料，发现EDR1基因是植物抗病反应的重要调控因子。edr1突变体表现出增强的抗病反应表型和白粉病菌诱导的细胞死亡表型。EDR1基因编码一个蛋白激酶。然而，EDR1基因如何调节植物抗病反应的分子机制依然未知。　　为了研究拟南芥EDR1基因调节植物抗病反应的具体机制，寻找EDR1信号通路中的其他组分，在本研究中，通过筛选edr1突变体的抑制子突变体，对其中的一个抑制子突变体hpr1-4进行了详细研究。hpr1-4能够抑制edr1突变体对白粉病菌的抗性表型和受白粉病菌诱导的细胞死亡表型。同时，hpr1-4还能够抑制edr1突变体对丁香假单孢杆菌和霜霉菌等多种病原菌的广谱抗性。另外，我们发现，hpr1-4能够增强edr1突变体对乙烯诱导的叶片衰老的表型。上述结果表明，hpr1-4对edr1突变体的表型产生重要影响，HPR1是EDR1信号通路的重要调控因子。　　通过图位克隆克隆到HPR1基因。hpr1-4的突变位点位于5号染色体前端。精细定位后发现，At5g09860的DNA序列中存在7bp的缺失。互补实验表明，hpr1-4edr1突变体中表达野生型At5g09860基因后，可以回复到edr1突变体的表型。这个结果说明hpr1-4edr1突变体的表型正是由于HPR1基因的突变造成的。　　通过序列比对发现，HPR1基因可能是哺乳动物中HPR1/THOC1基因的同源基因。HPR1蛋白在酵母、果蝇和哺乳动物中广泛存在，是THO/TREX蛋白复合体的一个组分。同时，在高等植物中，HPR1基因高度保守。这说明，HPR1基因很可能具有非常重要的功能。　　为了进一步研究HPR1基因的功能，对hpr1-4单突变体的表型进行了观察和鉴定。接种白粉病菌后，hpr1-4单突变体表现出与野生型类似的表型，接种丁香假单孢杆菌和霜霉菌后，hpr1-4表现出更感病的表型。在乙烯气体处理的时候，hpr1-4表现出比野生型更严重的叶片衰老表型。同时，hpr1-4表现出更敏感的ACC诱导的三重反应表型。这些结果显示，HPR1基因在植物抗病反应和叶片衰老中起着重要的调控作用。　　通过观察HPR1基因的启动子-GUS融合表达发现，HPR1基因在各个组织和器官中稳定表达，并且它的表达量在生长发育的各个时期保持稳定。在烟草中瞬时表达HPR1-GFP发现，HPR1蛋白定位在细胞核中。在拟南芥中，进行核质分离后，Westernblot检测得到类似的结果。同时，在hpr1-4背景下表达HPR1-GFP的转基因植株的表型回复到了野生型的表型。　　在酵母和哺乳动物中，THO/TREX蛋白复合体是mRNA核质运输的关键调控因子。mRNA原位杂交的实验结果显示，在hpr1-4突变体中，mRNA核质运输存在一定程度的缺陷，mRNA在细胞核内积累。这个结果说明，HPR1基因是拟南芥mRNA核质正常运输的过程中不可缺少的组分。　　综上所述，HPR1基因对植物抗病反应和叶片衰老起着重要调控作用，HPR1蛋白以及THO/TREX蛋白复合体是mRNA核质运输的重要调控因子。本研究发现了植物抗病反应的一个新的调控组分，确定了HPR1基因在mRNA核质运输中的功能，为指导作物的遗传改良和分子育种提供了可能。