由核盘菌(Sclertinia sclerotiorum(Lib.)de Bary)引起的菌核病是油菜的一种最主要的病害。目前高抗材料缺乏、油菜抗菌核病的分子机制尚不清楚，尚未找到关键的抗病基因。目前世界各国的研究者以拟南芥等模式植物为对象，已经构建了植物病害防御反应的信号传导网络或分子机制，这个网络主要由氧爆发(OB)途径、水杨酸途径和茉莉酸途径所构成，其中氧爆发途径，包括H2O2的产生是植物防御反应的一个早期事件。　　 本研究首先调查了病害防御反应信号传导分子甲基茉莉酸(MeJA)和苯丙噻重氮(BTH，水杨酸类似物)和菌核病毒素草酸(OA)对油菜的诱导抗性表型及H2O2含量，然后以这些处理及菌核病接种处理为材料，构建cDNA文库，进行较大规模的ESTs测序，并从归并的Unique ESTs数据库中选择已知的病害防御反应途径标记(marker)基因，进行表达分析，在此基础上，以拟南芥防御信号传导网络为依据，首次推导构建了油菜对菌核病的防御反应分子网络，最后以产H2O2的草酸氧化酶和葡萄糖氧化酶转基因为材料研究验证了H2O2在防御反应或抗病反应中的作用。　　 BTH、MeJA和OA诱导处理油菜的抗病调查结果显示，在一定浓度范围内这三种化学物质都诱导了油菜对菌核病的抗性。Trypan blue染色结果显示，菌丝在化学物质处理叶片中的生长都受到了抑制：DAB染色结果表明，化学物质处理提高了H2O2的含量。这些结果预示着BTH、MeJA和OA能诱导油菜产生对菌核病的抗性，H2O2在抗病反应中起着重要作用。　　 防御信号传导途径中的标记基因，如PDF1.2(茉莉酸途径中的标记基因)、PR-1(水杨酸途径中的标记基因)、NPR1(上述途径调控基因)、APX(与氧爆发途径相关的基因)以及PR-5、GLU和CHI等几个病程相关蛋白基因在化学物质及接菌处理油菜中的时序表达结果显示，化学处理和病原接菌都能诱导这些基因的上调表达，这些基因在核盘菌接菌油菜中的表达规律与草酸处理中相似，这些结果表明油菜抗菌核病的分子机制与三条防御信号传导途径有关，抗病反应可以通过H2O2诱发氧爆发途径，进而激活茉莉酸途径和水杨酸途径来实现。　　 为系统研究油菜抗菌核病分子机制，本研究以MeJA、BTH、OA及S.sclerotiorum诱导处理油菜为材料构建了cDNA文库，并对文库中9053个Unique ESTs进行分析。大量的抗病基因(R-gene)类似物、转录因子、蛋白激酶和细胞壁相关基因的发现，预示着这些基因在油菜抗菌核病反应中起着重要调控作用。找到620个防御反应相关的基因，他们可能在油菜抗菌核病反应中起着重要作用。发现了一些拟南芥防御反应信号传导网络中的调控基因，如EDS1、NDR1、EIN2和JAR1等，表明油菜中含有和拟南芥中相类似的信号传导网络。据防御基因的表达结果及UniqueESTs数据库的分析推测了油菜抗菌核病的信号传导网络。　　 为了证明H2O2在抗病反应中的作用作用，对产H2O2的两种酶，草酸氧化酶(OXO)和葡萄糖氧化酶(GO)的转基因油菜进行了抗菌核病机理研究。转OXO油菜对菌核病及草酸的抗性都有显著提高，而且通过对草酸的降解抑制了草酸处理造成的pH下降，H2O2含量也升高，上述几个防御反应途径的标记基因的表达也被激活。转GO油菜抗病性增强，H2O2、SA含量也升高，上述几个防御反应途径的标记基因的表达也被激活。表明两种转基因油菜通过产生的H2O2诱导了水杨酸介导的和茉莉酸介导的信号传导途径，从而引起油菜对菌核病的抗性。