钙调蛋白(Calmodulin，CaM)是Ca2+信号途径主要受体之一，对植物生长发育以及抗逆境起重要调控作用，但在抗病性中的作用研究较少。泛素延伸蛋白(Ubiquitin extension protein, UEP)是泛素单体与核糖体蛋白的融合蛋白，在泛素羧端水解酶(Ubiquitin carboxyl terminal hydrolase)作用下形成泛素单体和核糖体蛋白。虽然泛素-26S蛋白酶体系统(Ubiquitin-26S proteasome system，UPS)在植物生长发育、抗病抗逆等方面有着重要的作用，但UEP对植物抗病性的调控作用还不明确。本研究以UEP和CaM为切入点，分析UEP和CaM在植物抗病过程中的调控作用，从而初步明确UEP与Ca2+信号途径在协同调控植物抗病反应的分子机制。获得主要结果如下:　　(1)获得了6株UEP-RNAi转基因烟草株系，明确了UEP基因沉默对烟草叶片发育的影响。利用农杆菌介导的转基因技术获得了6个UEP-RNAi转基因烟草株系。对UEP-RNAi植株表型观察发现，除UEP-6株系外，其余5个株系植株叶片均表现花叶和皱缩症状，皱缩部位呈现水渍状凹陷小斑点。这些症状随植物的生长发育而加重。UEP-RNAi植株的发育与繁殖与野生型没有明显差异，均能正常开花结实。经qRT-PCR测定，6个株系中株平均UEP沉默效率为65％-80％。同一UEP-RNAi植株中不同表型叶片UEP基因沉默效率有所不同，无表型叶片中最高，达90％左右;花叶表型叶片中为80％左右;而水渍状斑点表型叶片中相对较低，为60％左右。　　DAB和台盼蓝染色发现，仅有水渍状斑点表型叶片能被染色，表明水溃状区域叶肉组织有坏死产生且伴随活性氧(Reactive oxidative species，ROS)的出现。扫描电镜分析表明，水渍状坏死斑点表型叶片表皮组织不完整，栅栏组织裸露在外，而其余两种表型叶片表皮细胞与野生型无差别;三种不同表型叶片中表皮细胞角质纹理与保卫细胞纹络均不相同。透射电镜研究表明，三种不同表型叶片叶绿体形态和结构也存在差异，野生型与水渍状斑点表型叶片中叶绿体有淀粉粒填充，而无表型与花叶表型叶片叶绿体内均无淀粉粒。qRT-PCR测定表明，UEP-RNAi植株中三种表型叶片过敏性坏死反应(Hypersensitive reaction，HR)标志基因以及PR基因表达都有所上升。　　(2)明确了UEP基因对多种病害起不同调控作用。UEP的沉默减弱烟草植株对Xoo介导的HR以及对根结线虫的抗性，但增强植株对核盘菌、瓜果腐霉以及CMV和TMV病毒的抗性。为明确UEP调控抗病性的作用机理，对UEP-RNAi植株的基因表达谱进行了分析。结果表明，UEP的沉默导致钙调蛋白和钙依赖性蛋白激酶等Ca2+信号途径基因、WRKY转录因子以及茉莉酸途径相关基因表达量上调，而植株体内多聚泛素基因、蛋白质水解途径、乙烯途径相关基因等表达量下调，表明UEP可通过与Ca2+信号途径、转录因子或是多种激素途径协同作用进而调控植物的抗病性。　　(3)在基因组水平鉴定了茄科植物钙调蛋白(CaM)基因家族，并采用病毒诱导的基因沉默(Virus induced gene silencing，VIGS)技术分析明确番茄CaM基因对多种病害抗性起重要调控作用。采用生物信息学技术分别鉴定获得6个番茄(Solanum lycopersicum)、7个本氏烟(Nicotiana benthamiana)和4个马铃薯(Solanumtuberosum)全长CaM序列。发现多个基因编码同一CaM蛋白的现象，如SlCaM3/4/、StCaM2/、NbCaM1/2/3/4以及NbCaM5/6均分别编码氨基酸序列一致的蛋白。此外，发现茄科CaM在进化中形成了一个新的组别，其成员基因含有3个内含子，而已知植物CaM均只含一个内含子。　　SlCaM启动子顺式作用元件组成分析及不同刺激处理下SlCaM基因表达分析结果表明，SlCaM对非生物与生物胁迫的调控方式各有不同。此外，采用VIGS技术分析了SlCaM2和SlCaM6沉默的抗病调控作用。结果表明，这些SlCaM基因的沉默降低了植株对TRV、核盘菌、瓜果腐霉的抗性。qRT-PCR分析表明，SlCaM基因的沉默显著改变了SlPR、SlCNGC，SlUEP、SlGST2等基因的表达。表明SlCaM可能通过交界Ca2+浓度、泛素化以及ROS等调控植物抗病性。