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辣椒(Capsicum annuum L.)是在整个世界范围内广泛种植的蔬菜作物，具有极高的经济价值和营养价值。但在其栽培过程中，却经常受到病虫害的侵袭，尤其是辣椒疫霉菌侵染引起的辣椒疫病，已成为制约辣椒产业化发展的主要因素之一。因此挖掘疫病抗性基因对辣椒的抗疫病育种具有重要意义。BTB蛋白在拟南芥、水稻、番茄、小麦和玉米中都有报道，参与介导细胞内蛋白的泛素化降解，也可以通过其上的DNA结合位点结合DNA调节转录,在调控植物的生长发育及响应病原菌侵染和非生物胁迫等进程中都有重要作用。本研究对辣椒中的BTB蛋白家族成员进行了鉴定和分析，并且利用病毒诱导的基因沉默手段研究了辣椒BTB-MATH亚族3个成员和实验室之前分离的辣椒转录因子CanTF在疫霉菌侵染和非生物胁迫下的功能。主要研究结果如下：
1.在辣椒基因组中鉴定了54个BTB蛋白家族成员，在辣椒的12条染色体上均有分布，根据其在染色体上的位置命名为CaBTB1-CaBTB54。辣椒BTB蛋白可以分为不同的亚族，如BTB-MATH、BTB-BACK、BTB-NPH3、BTB-Ank和BTB-TAZ等。BTB基因在辣椒不同组织中的表达具有特异性，且其表达受生物胁迫的诱导。
2.对辣椒BTB-MATH亚族的5个成员在疫霉菌侵染下的表达情况进行了分析，结果表明在疫霉菌侵染下，CaBTB4和CaBTB18基因呈现下调表达趋势，CaBTB2、CaBTB27和CaBTB51基因有不同程度的上调表达。
3.辣椒CaBPM4蛋白定位在质膜上。CaBPM4(CaBTB51)基因不但可以在疫霉菌侵染下被诱导表达，低温、干旱和盐等非生物胁迫也能诱导其上调表达。通过病毒诱导的基因沉默手段沉默辣椒CaBPM4基因发现沉默植株对病原菌更敏感，且沉默植株抗性相关基因(CaPR1、CaDEF1、CaSAR82和CaPO1)在疫霉菌侵染下的表达受到抑制。但CaBPM4沉默植株在干旱和盐处理下表现出对逆境更强的耐受性。
4.辣椒CaBTB27可以被疫霉菌和非生物胁迫诱导表达，还可以响应植物激素ABA和ET处理。CaBTB27沉默植株离体叶片接种疫霉菌后出现更大面积的水渍状病斑，且沉默植株抗性相关基因(CaPR1、CaDEF1、CaSAR82和CaPO1)表达低于对照，表明CaBTB27沉默减弱了辣椒植株对病原菌的防御响应。然而CaBTB27沉默植株在盐、低温和干旱胁迫下表现出更强的耐受性。
5.辣椒CaBTB2被疫霉菌和非生物胁迫诱导上调表达，在ABA和ET激素处理下其转录水平也提高。在辣椒中沉默CaBTB2基因，沉默植株表现出更低的根系活力和更低的抗性相关基因(CaPR1、CaDEF1、CaSAR82和CaPO1)表达水平。但在盐胁迫和低温胁迫下，CaBTB2沉默植株却表现出更强的耐受性。
6.辣椒转录因子CanTF属于TFIIB家族，其表达受疫霉菌和非生物胁迫的诱导，且信号分子SA和H2O2处理也能诱导CanTF上调表达。在辣椒中沉默CanTF，减弱了植株对疫霉菌侵染及盐、低温和干旱胁迫的防御响应。
1.在辣椒基因组中鉴定了54个BTB蛋白家族成员，在辣椒的12条染色体上均有分布，根据其在染色体上的位置命名为CaBTB1-CaBTB54。辣椒BTB蛋白可以分为不同的亚族，如BTB-MATH、BTB-BACK、BTB-NPH3、BTB-Ank和BTB-TAZ等。BTB基因在辣椒不同组织中的表达具有特异性，且其表达受生物胁迫的诱导。
2.对辣椒BTB-MATH亚族的5个成员在疫霉菌侵染下的表达情况进行了分析，结果表明在疫霉菌侵染下，CaBTB4和CaBTB18基因呈现下调表达趋势，CaBTB2、CaBTB27和CaBTB51基因有不同程度的上调表达。
3.辣椒CaBPM4蛋白定位在质膜上。CaBPM4(CaBTB51)基因不但可以在疫霉菌侵染下被诱导表达，低温、干旱和盐等非生物胁迫也能诱导其上调表达。通过病毒诱导的基因沉默手段沉默辣椒CaBPM4基因发现沉默植株对病原菌更敏感，且沉默植株抗性相关基因(CaPR1、CaDEF1、CaSAR82和CaPO1)在疫霉菌侵染下的表达受到抑制。但CaBPM4沉默植株在干旱和盐处理下表现出对逆境更强的耐受性。
4.辣椒CaBTB27可以被疫霉菌和非生物胁迫诱导表达，还可以响应植物激素ABA和ET处理。CaBTB27沉默植株离体叶片接种疫霉菌后出现更大面积的水渍状病斑，且沉默植株抗性相关基因(CaPR1、CaDEF1、CaSAR82和CaPO1)表达低于对照，表明CaBTB27沉默减弱了辣椒植株对病原菌的防御响应。然而CaBTB27沉默植株在盐、低温和干旱胁迫下表现出更强的耐受性。
5.辣椒CaBTB2被疫霉菌和非生物胁迫诱导上调表达，在ABA和ET激素处理下其转录水平也提高。在辣椒中沉默CaBTB2基因，沉默植株表现出更低的根系活力和更低的抗性相关基因(CaPR1、CaDEF1、CaSAR82和CaPO1)表达水平。但在盐胁迫和低温胁迫下，CaBTB2沉默植株却表现出更强的耐受性。
6.辣椒转录因子CanTF属于TFIIB家族，其表达受疫霉菌和非生物胁迫的诱导，且信号分子SA和H2O2处理也能诱导CanTF上调表达。在辣椒中沉默CanTF，减弱了植株对疫霉菌侵染及盐、低温和干旱胁迫的防御响应。