烟草经济价值高、种质资源丰富、各个品系间杂交容易、易于遗传转化,是植物病理学领域广泛应用的模式植物。普通烟为异源四倍体植物,含T和S两个基因组,基因组约为4.5Gb,重复序列比例高。目前,普通烟草及其两个祖先种绒毛状烟草(N.tomentosiformis)和林烟草(N.sylvestris)的全基因组序列草图已经绘制完成,这为反向遗传学研究烟草基因功能奠定了基础。烟草突变体库的构建与筛选是挖掘功能基因最为直接有效的一种主要方法。本研究以中国农业科学院生物技术所提供的烟草T-DNA激活标签突变体库为材料,创造性地利用两种化合物对文库进行初筛以弥补抗病表型筛选工作量大的缺点,获得了一批对两种化合物敏感性发生改变的突变体,并对其中一个材料进行了较为系统的研究,取得的主要结果如下:获得了 16个对水杨酸敏感性改变的烟草突变体。水杨酸是介导植物抗病性的重要信号传导物质。突变体对水杨酸处理耐受度改变通常是由于水杨酸介导的抗病信号通路关键基因突变引起的,我们对7776份突变体材料进行了初筛、复筛与表型验证等环节,获得了 10个对水杨酸耐受性增强的突变体,6个对水杨酸更为敏感的突变体。获得了 9个抗氧化胁迫能力发生改变的突变体。AT(Amitrole;俗名杀草强)是植物过氧化氢酶的不可逆专一性抑制剂,在生产中被应用为内吸传导型灭生性茎叶处理除草剂,通过叶片和根吸收并在体内传导。因此利用AT处理是筛选抗氧化胁迫突变体简单有效的方法,对其研究也有望获得抗病关键基因。对7776份材料进行筛选,发现3个突变体对AT耐受性显著增强,6个突变体对AT的敏感性减弱。对上述获得的25个突变体进行阳性鉴定发现均为T-DNA插入突变体。接种实验表明,有多个的抗病能力发生改变,这为进一步获得抗病关键基因提供了研究材料。一个对AT敏感突变体的抗病性增强。对编号为21AS的烟草突变体进行了进一步的研究,该突变体对AT更敏感。形态观察发现,21AS的叶片呈卵圆形、叶面不平整、叶尖圆钝。接种灰葡萄孢霉和寄生疫霉两种病原菌发现,该突变体抗病性显著提高。选择两个防卫相关基因(NtGST1和NtCA1)对其转录水平进行了比较。发现在侵染过程中NtGST1呈现上调表达趋势,NtCAT1下调表达,且21AS中两个基因的表达水平高于WT。用flg22处理,观察到突变体的活性氧积累水平在处理前期明显下降。有意思的是,我们还发现一系列的植物细胞死亡激发子处理后,细胞死亡发生水平明显降低。上述结果说明该突变体的抗病能力,防卫反应发生水平以及抗氧化胁迫能力与野生型相比发生了明显改变,但其具体的机制和联系还有待进一步研究。大豆疫霉菌PsAAT3的表达特性和功能研究。本研究同时以大豆疫霉菌为材料研究了天冬氨酸转氨酶编码基因进行了研究。该酶参与天冬氨酸衍生物必须氨基酸的合成途径,是氮代谢中一类重要因子。研究结果发现该基因的表达不受饥饿诱导,沉默转化子中游离氨基酸的含量与其野生型相比没有改变,但该沉默转化子致病能力显著下降,而外源添加天冬氨酸或谷氨酸,发现均不能恢复PsAAT3沉默转化子的致病性。