番茄(Solanum Lycopersicum Mill.),属茄科番茄属,是世界继马铃薯之后的第二大蔬菜作物,但番茄的生产通常受到病原菌的严重制约。NBS-LRR(Nucleotide Binding Site-Leucine Rich Repeat)是植物基因组中最大的基因家族之一。番茄黄化曲叶病毒病(Tomato Yellow Leaf Curl Virus Disease, TYLCVD)为目前危害世界番茄生产的主要病害,其中Ty-2抗病基因对亚洲地区TYLCVD具有显著的抗性,是重要的抗病基因之一,该基因位于分子标记C2_At2g28250 (82.3 cM)与T0302(89.0 cM)之间。为全面分析番茄NBS-LRR抗病基因家族,本研究主要基于番茄测序基因组信息,利用生物信息学方法对番茄NBS-LRR抗病基因家族成员数目进行鉴定,并对其染色体定位和系统发育关系进行了分析。随后,将番茄和马铃薯NBS-LRR抗病基因进行了比较基因组学分析。为缩小Ty-2基因的鉴定范围,并为进一步开发分子标记进行精细定位以及解析其功能奠定基础,我们借助番茄全基因组信息,运用生物信息学方法,对Ty-2抗病基因所在区段内的候选基因进行了鉴定与分析,并通过多种表达方式(EST、 cDNA、基因芯片和RNA-Seq)揭示了这些候选基因不仅涉及番茄的生长发育,而且还参与了番茄对多种病原菌的胁迫反应。研究结果如下：1番茄NBS-LRR抗病基因家族全基因组分析番茄基因组共包括252个NBS-LRR抗病基因,分布于番茄12条染色体上；63.5%的基因成簇存在,大部分为串联重复；系统发育关系分析表明番茄CC-NBS-LRR (CNL)亚家族较其他亚家族扩展程度大；同线性分析发现,番茄中共79个NBS-LRR抗病基因与马铃薯基因具有同源关系。结果将为番茄NBS-LRR抗病基因家族的深入研究提供依据,同时也为利用番茄NBS-LRR基因进行基因定位以及相关抗病基因克隆等奠定基础。2番茄黄化曲叶病毒抗性基因Ty-2候选基因鉴定、表达分析番茄Ty-2抗病基因所在的两个分子标记C2_At2g28250和T0302之间的物理区间内共编码69个基因,其中22个为抗病相关基因,包括NBS-LRR抗病基因、蛋白酶类基因(蛋白激酶、激酶受体、蛋白异构酶等)、细胞色素和转录因子等。EST表达分析揭示77.3%(17/22)的抗病候选基因具有表达特性,共编码143个EST；基于全长cDNA分析,发现7个候选基因具有表达特性,其中4个候选基因参与了植物对病原菌的胁迫反应；基因芯片表达分析显示,大多数的候选基因参与了番茄对多种病原菌如真菌、细菌和病毒的反应。RNA-Seq分析揭示了所有的候选基因参与了番茄的生长发育。总之,通过生物信息学方法,我们将Ty-2抗病候选基因限定到22个基因范围之内,且研究证实它们参与了番茄的生长发育以及应对逆境的胁迫反应,这将为进一步开发分子标记进行精细定位以及解析其功能奠定基础。