白桦(Betula Platyphylla)是一种具有经济价值和观赏价值的树种,在其生长发育过程中常受Bemcentinib细胞培养到各种病害的侵染,对其产量和生长造成了极大威胁。使用化学农药是一种有效的杀菌手段,但容易对环境造成破坏,因此抗病品种的选育显得尤为重要。EILs(EIN3-like proteins)是一种EIN3类似蛋白,在拟南芥中有6个EIL成员,EIL1是该家族中的一个成员,其与拟南芥中的EIN3同源性最高,已有研究证明EIN3/EIL1能够参与病原菌胁迫反应。本研究用链格孢霉菌(Alternaria alternata)及立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)侵染非转基因白桦并鉴定其BpEIL1表达量是否发生变化,结果发现BpEIL1的表达量逐渐下降,推测BpEIL1能够响应病原菌的侵染且与白桦的抗病性呈负相关。本研究为探究BpEIL1的抗病功能,前期构建了4个BpEIL1超表达株系和5个BpEIL1抑制表达株系,其中OE9的表达量最高,SLY294002供应商E13的表达量最低,所以把非转基因株系(NT)、BpEIL1超表达株系(OE9)及BpEIL1抑制表达株系(SE13)做为研究对象,对3个株系中的H_2O_2含量及抗氧化物酶的活性进行测定并进行组织化学染色,发现SE13中H_2O_2积累及死细胞数目较多,抗氧化物酶活性较高,说明其具有较强的防御能力。为鉴定3个株系的抗病性,我们用链格孢霉菌侵染3个株系离体叶片和活体植株,用立枯丝核菌侵染3个株系的整株土瓶苗材料,发现SE13对于病害的表现症状最轻,且能够延迟病情的发展。对3个株系中相关抗病基因(NPR1)及水杨酸下游调节基因(PR1、PR1a、PR1b、PR5)及10个免疫相关的基因(RLP21、BAK1、RLK、FLS2、WRKY40、PAD4、RGA4、RPV1、RPP13、WAK2)的表达量进行分析,发现SE13中上述基因的表达量显著上调,说明SE13可以激活水杨酸信号通路,提高抗病及免疫相关基因的表达,从而提高自身对病原菌的抗性。为了找寻BpEIL1的转入具体影响了哪些基因的表达和相关的信号通路,我们对3个植株进行转录组测序,结果发现,在NT vs OE9中,有1554个差异基因,其中上调表达的基因有753个,下调表达的有801个;NT vs SE13中,共有1737个差异基因,其中上调表达Viruses infection的有945个,下调表达的有792个;OE9 vs SE13中,共有1805个差异基因,其中上调表达的有905个,下调表达的有900个。差异基因主要富集在植物与病原菌相互作用、淀粉和蔗糖代谢、MAPK信号通路及植物激素信号转导途径条目上。综上所述,SE13中细胞死亡的数目、H_2O_2的含量及抗氧化物酶的活性显著高于OE9,具有更强的过敏反应及清除活性氧的能力,且可以通过调节相关抗性基因和激素信号转导通路提高植物对病原菌的抗性。本研究对转BpEIL1株系的生理特性及抗病反应进行分析,证明了BpEIL1抑制表达株系具有一定的抗病功能,为后续抗病机制的研究奠定基础。