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烟草花叶病包括烟草普通花叶病(TMV)和黄瓜花叶病(CMV),世界各烟区普遍发生。由于目前烟草花叶病的预测防治体系尚不完善,经常给烟草生产带来巨大的损失。如果能够在病症出现前检测烟草花叶病的发生,那么就能够有足够的时间防治烟草花叶病的大规模爆发,而通过分子水平检测烟草花叶病无疑是最好的选择。烟草花叶病是烟草-花叶病毒-环境互作的结果,烟草受到病毒侵染后自身会通过改变体内蛋白质表达和酶类活性等来完成相应的生理生化响应。为了进一步对烟草花叶病的分子水平检测研究,本实验通过对感染花叶病毒后烟草叶片的数字基因表达谱和蛋白质组进行分析,筛选出了烟草花叶病发生中的一些重要差异表达基因与蛋白,应用于花叶病的预测与防治,实验结果如下:(1)分析了感染烟草花叶病后烟草叶片的数字基因表达谱和蛋白质组,结果发现差异表达基因与蛋白质主要富集在植物免疫反应、植物-病原菌互作、光合作用和能量代谢等途径,有助于进一步理解烟草花叶病发生过程。通过数字基因表达谱筛选出CP、POD、PR1、PR5等候选病程相关基因,通过蛋白质组筛选出NT1、T23-5B、SOD、CA、LHC-Ⅰ、14-3-3等候选病程相关基因。同时,研究发现AGO家族基因和氧化还原平衡代谢相关基因的表达与烟草花叶病的发生密切相关,表明花叶病毒侵染烟草后启动了AGO蛋白家族介导的RNA沉默防御机制,打破了烟草体内的氧化还原平衡。(2)将筛选出来的烟草花叶病病程相关基因与蛋白在大田进行了实验验证,结果显示14-3-3、NT1、LHC-Ⅰ、PR1、TVM、CP、POD、T23-5B、HSP70、SOD、PR5、AGO1、AGO4、AGO5、AGO10、AGO16、AGO18等基因可以用于烟草花叶病的早期检测。(3)抗病毒药和抗性诱导剂能明显减弱这些差异表达基因与蛋白对花叶病毒的响应,表明这些烟草花叶病相关基因与蛋白能够用于烟草花叶病抗病毒药剂和诱导保护剂的筛选。