梨属于蔷薇科(Rosaceae)梨属(Pyrus)植物,为落叶乔木,原产于我国,是一种广泛栽培的温带水果,具有重要的经济价值。豆梨(Pyrus calleryana Dence)因具有较强的抗病能力及生长适应性,耐贫瘠、耐干旱、易于管理,在生产上常作为梨的嫁接砧木被广泛利用。目前植物病原菌的侵染为影响我国梨产量的主要因素,其中由链格孢菌(Alternariaalternate)引起的梨黑斑病是严重危害梨树的真菌病害之一。挖掘相关抗病基因有利于揭示梨对黑斑病的抗病机制,为培育抗病新品种提供依据。本文通过构建黑斑病病菌侵染前后的豆梨叶片转录组文库,高通量测序后筛选差异表达基因;分离获得一个表达量差异明显的PcNAC1基因,进一步对其表达提点、亚细胞定位和抗病功能进行验证。本论文的主要研究结果如下:(1)通过转录组测序(RNA-Seq)技术比较了豆梨接种黑斑病病菌前后的转录基因表达谱,共检测出73.3Gb的clean data,以中国白梨砀山酥梨(Pyrus bretschneideri Rehd)的基因组测序数据(http://peargenome.njau.edu.cn/)作为参照基因组,表达谱中基因进行map比对,鉴定出2090个差异表达基因。功能注释的结果表明,黑斑病菌的侵染可引起植物新陈代谢的极大变化。对差异基因进行GO富集分析表明,这些差异表达基因广泛参与植物光合作用及信号传导过程。其中包括很多转录因子基因,可能参与植物Ca2+信号调节、乙烯及茉莉酸调节途径等。差异表达的转录因子基因中,乙烯反应途径相关的转录因子属于第IX大类,包括ERF1、ERF7、ERF105,表达量上调1.03～2.37倍,表明它们均参与对病原菌的防御反应;上调表达的NAC2、NAC4、MYB44和bHLH28等多种转录因子均参与应对生物胁迫的防御过程。此外,我们鉴定出144个长链非编码RNA(lncRNAs),这为解释长链非编码RNA在抵抗梨黑斑病的作用提供了新的视角。本研究为豆梨黑斑病的防治提供了分子遗传学及功能基因组信息,以期为梨抗病新品种的选育提供理论依据。(2)根据豆梨接种黑斑病后的转录组测序结果,筛选出一个上调表达的NAC转录因子基因。为进一步了解该基因在豆梨对抗外界胁迫反应中所发挥的作用,通过设计引物进行PCR扩增,成功地从豆梨中获得了该基因的全长片段,并将其命名为PcNAC1。该基因开放阅读框的碱基数为792 bp,编码了 263个氨基酸。将豆梨PcNAC1蛋白序列与其他物种蛋白序列进行对比,并构建系统进化树,分析后发现其与小麦中TaNAC4及拟南芥中ATAF1具有较高的同源性。通过实时荧光定量分析PcNAC1基因在豆梨不同组中的表达,结果发现,PcNAC1基因在茎、叶和根中表达量较高,在花和果中表达量较低。构建了亚细胞定位载体,瞬时侵染本氏烟,通过激光共聚焦显微镜观察融合蛋白在细胞内的分布情况,结果发现,该基因行使功能的主要区域定位在细胞核。进一步在本氏烟中瞬时表达PcNAC1基因,接种烟草疫霉病菌后发现PcNA4C1可以通过调控植物激素通路防卫反应基因的表达来增强植物的抗病性。