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广谱抗病基因位点RPW8 (RESISTANCE TO POWDERY MILDEW8)包含两个紧密连锁的基因：RPW8.1和RPW8.2。在其自身启动子的驱动下,RPW8.2蛋白特异定位到白粉菌的吸器外质膜上,包裹吸器、启动对白粉菌的广谱抗病性。RPW8.1与RPW8.2虽然具有高度的同源性,却定位于叶肉细胞中的叶绿体周围,与RPW8.2的定位完全不同,但同样具有广谱抗性,其抗性机制目前并不清楚。本研究以RPW8.1-YFP的一个转基因纯合系R1Y4作为基础材料,通过甲基磺酸乙酯(ethyl methane sulphonate, EMS)化学诱变剂诱变,得到四个拟南芥(Arabidopsis thaliana)花斑突变体B20-1, B25m1-12, B26m1-3和B26m1-4。利用图位克隆的方法对四个花斑突变体进行基因定位,结果显示这四个花斑突变体都是由于位于四号染色体上的At4g22260(编码IMMUTANS, IM)产生了一个单碱基突变而引起的。但是四个花斑突变的At4g22260基因的突变位点不同,B20-1是第1718位碱基有一个从G到A的点突变,影响了mRNA的剪辑；B25ml-12是第103位碱基有一从C到T的点突变,导致了第35位氨基酸残基由精氨酸(R)变为终止密码子；B26ml-3和B26ml-4突变位点相同,都是第1891为碱基有一个从G变为A的点突变,影响了mRNA的剪辑。根据互补实验结果显示,将At4g22260的基因组DNA与eYFP融合转入B26m1-4花斑突变体后恢复了R1Y4的表型和功能,说明At4g22260是引起花斑突变表型的突变基因。由于已经发现了三种im突变体,分别被命名为im1-1, iml-2和iml-3,所以我们依次命名B20-1为im1-4/R1Y4, B25m1-12为im1-5/R1Y4, B26m1-3和B26m1-4为iml-6/R1Y4。据报道,IM基因是一个与叶绿素合成相关的基因,IM蛋白定位在叶绿体上。由于RPW8.1蛋白定位在叶绿体周围,所以我们相信该突变体可能与RPW8.1的功能有关,遂选取im-6/R1Y4为代表对im/R1Y4突变体展开研究。首先通过背景纯化和遗传分析,将iml-6/R1Y4与拟南芥生态型Col-gl杂交分离获得im1-6单突变体(Col-gl为背景的突变材料),发现im突变表型不依赖于RPW8.1。将iml-6/R1Y4与SA信号通路的材料NahG杂交分离获得iml-6/NahG (NahG为背景的突变材料),证明im花斑突变表型也不受SA途径的调控。对im花斑突变体进行人工接种烟草白粉菌及丁香假单胞杆菌P. syringae pv.tomato DC3000和P. syringae pv. tomato DC3000 (hrcC-)以研究其抗病性；用激光共聚焦显微镜观察,苯胺蓝(Anline Blue)、DAB (3,3’-Diaminobenzidine)-.台盼蓝(Trypan Blue)等染色实验以及ROS的检测,鉴定im的抗感性,主要结果如下：1、IM基因的突变增加了植株的感病性。im/R1Y4花斑突变体在受到烟草白粉菌的侵染后,iml-4/R1Y4和iml-6/R1Y4表现出比Col-gl更强的感病性,与R1Y4抗病材料形成鲜明的对比。接菌后并没有形成类似于R1Y4的细胞死亡坏死斑点,而是形成了不同程度的白色菌层,经染色发现叶片上产生了大量的分生孢子和菌丝。检测im/R1Y4突变体对P. syringae pv.tomato DC3000和P. syringae pv.tomato DC3000 (hrcC-)这两个假单胞杆菌的敏感性,发现im1-4/R1Y4, iml-5/R1Y4和iml-6/R1Y4突变体接菌后表现出了比R1Y4更强的感病性,叶片上细菌的数量大于R1Y4。这些数据都证明了IM因突变后形成的im/R1Y4花斑突变体比R1Y4更加感病,说明拟南芥广谱抗病基因RPW8.1行使完整功能需要IM基因。2、IM基因的突变减少了过氧化物的积累。经白粉菌诱导后,RPW8.1蛋白介导产生防御反应之一是过氧化氢(H202)积累,而iml-4/R1Y4和iml-6/R1Y4这两个花斑突变体产生的H202显著少于R1Y4。说明m基因突变后RPW8.1受到抑制,不能完全行使抗病功能。3、IM基因的突变减少了胼胝体的沉积。经DC3000和flg22诱导后,im/R1Y4突变体细胞内胼胝质的沉积量远远小于R1Y4的。