在黄瓜(Cucumis sativus L.)生产中,白粉病和霜霉病是两种严重的病害。种植抗病品种是控制白粉病和霜霉病最经济有效的方法。一直以来,国内外研究重点主要集中在对抗性遗传规律的研究,然而对感病基因(Susceptible Genes)及感病机理的研究有限。实践证明,对感病基因的研究为植物抗病育种开辟了新的思路。本实验室与荷兰瓦赫宁根大学植物育种系合作,根据已报道的拟南芥Mlo、Pmr和Dmr基因序列,利用黄瓜全基因组序列信息,通过同源序列比对寻找到黄瓜中潜在的白粉病和霜霉病候选感病基因,构建白粉病感病基因CAD1(Csa4M332620)、PMR4-9(Csa6M128000)和霜霉病候选感病基因DMR1(Csa7M025730)、DMR6-2(Csa5M146870)的RNAi表达载体,对感病基因CAD1、PMR4-9和DMR1构建了CRISPR载体,以农杆菌介导的遗传转化方法将两种载体转导黄瓜植株,验证了四个候选基因的功能,具体结果如下:1、通过对同一目的基因的RNAi载体和CRISPR载体再生频率的比较分析,每个目的基因在两种载体上的再生能力差异不大,RNAi载体较CRISPR载体容易得到再生芽,从而得到更多的再生植株。2、采用农杆菌转化方法将RNAi载体和CRISPR载体转导黄瓜植株,共得到189株T0代转基因植株,其中,RNAi载体转基因苗共166株;CRISPR载体转基因苗共23株。3、利用根癌农杆菌介导法将白粉病候选感病基因CAD1和PMR4-9的RNAi载体转导黄瓜,经驯化培养分别得到CAD1的转基因植株49株、PMR4-9转基因植株32株。经PCR分子检测、田间抗白粉病抗病性调查和荧光定量表达分析,最终获得具有白粉病抗性的CAD1转基因植株12株,具有白粉病抗性的PMR4-9转基因植株7株。4、利用根癌农杆菌介导法将候选霜霉病感病基因DMR1和DMR6-2的RNAi载体转导黄瓜,经驯化培养分别得到DMR1的转基因植株38株、DMR6-2转基因植株47株。对T0代和T1代转基因植株进行PCR分子检测、田间抗白粉病抗病性调查,DMR1的转基因植株有8个家系具有白粉病抗性,DMR6-2转基因植株有12个家系具有白粉病抗性,证明白粉病与霜霉病有一定的相关性。5、对T1代植株进行田间抗病性调查,发现24个T1代家系的T0代与T1代都抗白粉病,这些家系保持较高的遗传稳定性。6、对霜霉病候选感病基因DMR1、DMR6-2的T1代38个家系进行苗期霜霉病接种试验,结果显示38个家系中有9个家系对霜霉病有很强的抵抗力,且这些家系大部分植株保持抗病性。9个家系中有5个家系的T0代植株经q RT-PCR分析表达量下调,这5个家系是具有稳定遗传的黄瓜抗霜霉病的新材料。