模式植物拟南芥中,BRI1(Brassinosteroid Insensitive 1,BRI1)参与BR(Brassinosteroids,BRs)信号的转导。作为BR的主要受体,其突变体bri1-5会出现BR缺陷的表型。体细胞胚胎发生类受体激酶基因SERKs(Somatic Embryogenesis Receptor Kinases,SERKs)作为共受体参与对BR信号的转导。同时BAK1(BRI1-Associated Receptor Kinase 1,BAK1)和BKK1(BAK1-Like 1,BKK1)参与植物的免疫抗病反应,bak1-4 bkk1-1双重突变体在无菌条件下进行正常培养就会产生幼苗死亡现象。bak1-3bkk1-1弱双重突变体在正常培养条件下能够完成生活史,但是其幼苗子叶会出现黄化表型,与植物防御反应相关的标记基因(PR1、FMO1)显著上调表达、活性氧和水杨酸产生积累。本研究通过以拟南芥突变体bri1-5和bak1-3 bkk1-1为背景遗传材料,对马铃薯SERKs基因在BR信号转导和免疫反应中的功能进行研究。以拟南芥中的SERKs序列在马铃薯数据库中进行同源序列比对,发现马铃薯中有三个StSERKs基因。首先分析StSERKs的表达模式。以bri1-5为遗传材料超表达3个StSERKs基因,研究StSERKs在BR信号通路中的功能。结果如下:1、StSERK1和StSERK3B能够对bri1-5的BR缺陷表型有明显的抑制,而StSERK3A却没有明显的抑制。2、通过生理试验和分子试验证明StSERKs参与BRI1介导的BR信号通路调控。以bak1-3 bkk1-1为遗传材料超表达3个StSERKs基因,研究StSERKs在免疫抗病信号通路中的功能。结果如下:1、StSERKs的超表达能够明显抑制bak1-3 bkk1-1免疫系统激活的表型。2、通过实时荧光定量qRT-PCR检测发现,在StSERKs超表达的转基因材料中细胞死亡的标记基因FMO1和防御反应的标记基因PR1显著下调表达;水杨酸合成的标记基因SID2和植物免疫通路ETI中的标记基因EDS1显著下调表达。本研究证明在植物油菜素内酯信号传导和免疫反应中StSERKs发挥着重要的功能。