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桑树黄化型萎缩病是一种严重的桑树病害,严重制约了桑树经济和生态价值的实现,目前该病发生的分子机制仍不清楚。本研究采用链特异性转录组测序技术,分析了健康桑树叶片和受植原体侵染(感病)叶片中mRNA和lncRNA的表达谱变化,鉴定出了桑树叶片中响应植原体侵染的mRNAs和lncRNAs,并利用生物信息学技术对其代谢通路进行了分析;在此基础上对其中一个植原体响应基因LRR类受体丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶基因(putative LRR receptor-like serine/threonine-protein kinase)(Mul-LRR)和其反义lncRNA(Mul-LRR-AS)的生物学功能及其相互作用进行了研究。本研究的主要结果如下:(1)桑树叶片链特异性转录组测序文库的构建及测序分析成功地构建了桑树健康叶片和感病叶片链特异性转录组测序文库,并利用Illumina Solexa测序技术对其进行了测序分析,共鉴定到99 933个mRNAs和16 805个lncRNAs。在健康叶片和感病叶片差异表达的mRNAs有9 600个,其中在感病叶片中上调的基因有3 049个,下调的基因有6 551个。差异表达mRNAs涉及到生长发育、代谢、信号传导、胁迫响应等多种生理过程。鉴定到的差异表达lncRNAs有943个,其中在感病叶片中上调的有220个,下调的有723个;在差异表达的lncRNAs和mRNAs中有318对被预测存在反义相互作用,其中与抗病相关的有49对。(2)桑树Mul-LRR基因及其反义lncRNA(Mul-LRR-AS)的功能研究利用PCR技术克隆得到了Mul-LRR基因,构建了其植物表达载体,并侵染拟南芥获得了转基因植株。Mul-LRR基因在拟南芥中超表达可以增强转基因植株对丁香假单胞菌番茄致病变种(Pseudomonas syringae pv.Tomato DC3000,Pst.DC3000)的抗性;同时利用PCR技术克隆得到了Mul-LRR-AS,构建了其植物表达载体,并通过侵染拟南芥得到了转基因植株。将转Mul-LRR基因植株与转Mul-LRR-AS基因植株杂交,获得了杂交植株,通过荧光定量PCR分析发现,Mul-LRR-AS在杂交植株成功表达,且Mul-LRR-AS的表达可以抑制Mul-LRR基因的表达。杂交植株与转Mul-LRR基因植株相比对Pst.DC3000的抗性明显降低。表明Mul-LRR-AS可以通过抑制Mul-LRR基因的表达,负调控植株对Pst.DC3000的抗性。(3)桑树Mul-LRR及Mul-LRR-AS基因启动子的表达活性分析利用PCR技术克隆得到Mul-LRR及Mul-LRR-AS基因的启动子序列,分别命名为pMul-LRR和pMul-LRR-AS。两个启动子核苷酸序列中均含有多个CAAT-Box和TATA启动子核心元件,但含有不同的激素和环境响应元件;利用烟草瞬时侵染表达系统结合GUS组织化学染色证明pMul-LRR具有病原菌、水杨酸和茉莉酮酸诱导表达活性,而pMul-LRR-AS不受病原菌、水杨酸和茉莉酮酸处理的诱导。本研究为深入探讨Mul-LRR及其反义lncRNA的生物功能奠定了基础,对于拓宽和丰富植物lncRNA功能和作用机制的认识,全面揭示桑树黄化型萎缩病发生的分子机制具有重要意义,同时也为桑树的抗性育种提供了有效的候选基因。