小豆（Vigna angularis）是我国传统的杂粮作物,在我国杂粮生产中占据重要地位。然而,由豇豆单胞锈菌（Uromyces vignae）引起的小豆锈病在我国各小豆种植区内普遍发生,严重影响了小豆的产量和品质。探明小豆资源对锈病的抗性,挖掘小豆抗锈病基因,培育及合理利用抗性品种,是解决小豆锈病可持续控制的关键。课题组前期利用RNA-seq技术分析了抗病品种QH1应答锈菌侵染的转录组,发现小豆的N-乙酰转移酶1基因（Nacetyltransferase 1,缩写Va NATA1）在接种锈菌后24 h显著上调了4.45倍,推测其在小豆抗锈病中发挥作用。为深入了解Va NATA1在小豆抗锈病中的功能,本研究从克隆该基因全长入手,利用生物信息学方法,分析其结构特征,以抗、感不同小豆品种为材料,分析Va NATA1在不同抗锈性小豆品种中的表达模式。在此基础上,采用烟草瞬时转化和小豆原生质转化体系进行Va NATA1基因的亚细胞定位,并分析Va NATA1超量表达在烟草-灰霉菌和拟南芥-丁香假单胞菌互作体系中的功能,取得以下主要研究结果:1.利用PCR技术,分别以小豆抗病品种叶片的c DNA和g DNA为模板克隆了Va NATA1基因,生物信息学分析结果表明,Va NATA1基因无内含子,编码区全长552 bp,编码183个氨基酸,蛋白序列特征及进化分析表明,Va NATA1蛋白属GNAT超家族精胺/亚精胺乙酰转移酶（SSAT）家族成员,含有一个保守的N-乙酰转酶结构域。Va NATA1启动子顺式元件分析发现,该基因包含多个乙烯、水杨酸、茉莉酸及生物胁迫应答元件,说明小豆Va NATA1存在通过改变转录水平应答逆境胁迫的结构基础。2.采用q RT-PCR技术,分析了Va NATA1基因在抗、感不同小豆品种中应答锈菌侵染的表达模式,结果表明,与不接种对照相比,Va NATA1在抗病品种QH1中于接种后12 h表达量即显著升高,并持续保持较高水平;在感病品种BQH中,Va NATA1表达量于接种后各取样时间均与对照无显著差异,且总体表达水平显著低于QH1。说明Va NATA1基因的快速、高水平应答在小豆抗锈菌侵染过程中发挥了重要作用。3.采用q RT-PCR技术,分析了Va NATA1在1-氨基环丙烷-1-羧基（ACC）介导的小豆抗锈病中的表达模式,结果表明,在ACC处理并接种锈菌12、24和120 h后Va NATA1基因的表达量显著高于水处理接种的对照,说明Va NATA1基因在ACC介导的小豆抗锈病中发挥了重要作用。4.采用同源重组技术,构建Va NATA1基因植物表达载体p Cambial1302-Va NATA1-GFP,将其转化烟草和小豆原生质体,观察发现Va NATA1基因编码产物定位于细胞膜上发挥功能。采用农杆菌浸透法,将Va NATA1基因在烟草中瞬时表达后接种灰霉菌（Botrytis cinerea）,与对照相比,瞬时表达Va NATA1基因明显提高了烟草对灰霉菌的抗性,病斑面积下降了42.0%,说明Va NATA1基因可正调控烟草对灰霉菌的抗性。为进一步明确Va NATA1基因在植物抗病中的功能,构建了Va NATA1基因的植物过表达载体p ART27-Va NATA1-HA,并采用花序浸染法转化拟南芥,获得了过表达Va NATA1基因的拟南芥突变株,以野生型拟南芥（WT）为参照,利用活菌计数法,分析Va NATA1基因过表达拟南芥株系对丁香假单胞菌番茄致病变种Pst DC3000（Pseudomonas syringea pv.tomato DC3000）的抗性,发现过表达Va NATA1基因的拟南芥接种后48、72和96 h的菌落数都显著低于野生型,说明Va NATA1可正调控拟南芥对Pst DC3000的抗性。上述结果表明,Va NATA1正调控了植物对病原菌的抗性。