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葡萄霜霉病是世界葡萄生产上危害最为严重的病害之一,主要使用化学药物防治,但是化学药物防治成本高并且威胁环境安全和人类健康,因此,需要开发既经济又对环境友好的新型防治策略。充分认识葡萄霜霉病发生机制和葡萄抗病/感病的机制是制定有效防治措施的必要前提。引起葡萄霜霉病的病原菌为葡萄生轴霜霉[Plasmopara viticola（Berk.&M.A.Curtis）Berl.&De Toni],属于专性活体寄生型卵菌。关于葡萄霜霉菌与寄主葡萄在分子层面如何相互作用、葡萄霜霉菌如何逃避和抑制寄主的免疫反应国内外的报道较少。卵菌在与寄主互作过程中会分泌RXLR和CRN（Crinkling and necrosis）效应因子以干扰寄主的抗病性反应,本研究根据葡萄霜霉菌菌株‘YL’基因组中35个CRN基因（PvCRN）序列的信息,成功克隆了其中27个PvCRN基因,并对它们的序列特征和毒性进行了分析和鉴定,从中筛选出毒性较强的PvCRN17,进行了深入研究。主要研究结果如下:1、PvCRN家族蛋白的N端序列较为保守,C端序列差异较大,因此PvCRN蛋白C端的结构可能决定其毒性。系统进化分析表明,27个PvCRN蛋白可分为7个分支。PvCRN基因家族存在基因复制和基因重组现象,表明PvCRN家族进化活跃。PvCRN蛋白大部分不具备典型的信号肽序列,酵母蔗糖酶分泌实验证明预测的8个PvCRN蛋白信号肽序列都具有分泌功能。亚细胞定位实验结果表明PvCRN蛋白家族在植物细胞的多个区域都有分布,预示PvCRN蛋白进入寄主细胞后有多个靶标区域和多种靶标分子。2、在本氏烟草叶片中瞬时表达克隆到的PvCRN基因,结果显示除PvCRN11外PvCRN基因都不能诱导烟草叶片发生过敏性坏死。在抗病的河岸葡萄（Vitis riparia Michx.）叶片中瞬时表达PvCRN基因,所有PvCRN都不能诱导河岸葡萄叶片发生过敏性坏死,结果与在烟草中瞬时表达的实验结果一致。抑制过敏性坏死实验结果显示,多数PvCRN蛋白（23/27）不能完全抑制INF1激发子诱导的烟草叶片过敏性坏死,15个PvCRN能够抑制Bax诱导的烟草叶片细胞程序性死亡。在烟草叶片中瞬时表达PvCRN17、PvCRN19、PvCRN20和PvCRN23能够显著增加烟草叶片对半活体寄生型卵菌辣椒疫霉菌（Phytophthora capsici Leonian）的敏感性。3、在葡萄霜霉菌‘YL’侵染欧洲葡萄黑比诺（V.vinifera Pinot Noir）叶片过程中,PvCRN14、PvCRN16和PvCRN17基因在接种后72 h和96 h两个时期的转录水平均较高。进一步实验发现PvCRN17可抑制部分ETI反应,并可抑制感染辣椒疫霉菌的烟草叶片H2O2的积累。转入PvCRN17基因的拟南芥植株生长发育缓慢,T2代种子无法正常成熟或萌发。以上充分说明PvCRN17是一个毒性效应因子。同时,实验发现PvCRN17的毒性依赖其细胞膜定位。4、酵母双杂交实验、双分子荧光互补实验和免疫共沉淀实验证明葡萄VAE7L1蛋白（protein ASYMMETRIC LEAVES 1/2 ENHANCER 7-Like 1）和VvNRPPⅡ-X1蛋白（Nitrogen regulatory protein P-II homolog isoform X1）为PvCRN17的靶标蛋白。烟草和拟南芥中与葡萄VAE7L1蛋白同源的Nb AE7L1和At AEL1蛋白也分别与PvCRN17互作。蛋白互作验证实验表明VAE7L1蛋白与VvCIA1和VvAE7（protein ASYMMETRIC LEAVES1/2 ENHANCER 7）分别互作,表明VAE7L1与VvAE7可能形成二聚体共同参与细胞质铁硫簇组装（CIA）过程。感病葡萄黑比诺和抗病葡萄留坝-8（V.piasezkii Liuba-8）的VAE7L1基因均受到葡萄霜霉菌侵染诱导而在某些时期上调表达。在烟草中瞬时表达VAE7L1蛋白可显著增强烟草对辣椒疫霉菌的抗病性。由此说明VAE7L1蛋白的功能与葡萄的抗病性相关。5、葡萄铁硫簇组装核心复合体成员VvMET18基因响应葡萄霜霉菌的侵染上调表达,表明VvMET18参与葡萄与葡萄霜霉菌的互作过程。同时,三个铁硫蛋白的编码基因VvABCE2（VIT＿02s0087g00770）、VvACOL-12S（VIT＿12s0059g02150）和VvACOL-19S（VIT＿19s0090g00460）都响应葡萄霜霉菌侵染的诱导而发生上调表达。其中,VvABCE2和VvACOL-19S分别在烟草叶片中瞬时表达都增强了烟草叶片对辣椒疫霉菌的抗性。这些结果表明葡萄部分铁硫蛋白在葡萄的抗病过程中可能发挥重要作用。6、PvCRN17与VvAE7蛋白互作,然而不与VvCIA1直接互作。竞争Co-IP实验表明PvCRN17与VvCIA1竞争结合VAE7L1和VvAE7,暗示PvCRN17可能干扰铁硫簇组装核心复合体的形成。另外,PvCRN17与VAE7L1蛋白共定位在植物细胞膜。由此推测,PvCRN17进入葡萄细胞后,可能通过与VCIA1竞争结合VAE7L1和VAE7,破坏细胞质铁硫簇组装核心复合体的完整性,影响下游铁硫蛋白的组装成熟,最终抑制葡萄铁硫蛋白介导的抗病反应。