番茄（Solanum lycopersicum Mill）是多发病的重要园艺作物。目前，生产者防治其病害的重要方法之一就是依赖农药，这对环境和农产品造成严重污染是不言而喻的。诱导抗性是植物自身所产生的一种更为主动的抗性反应方式，研究植物诱导抗性具有重要的理论意义和实际应用价值。钙(Ca²⁺)和水杨酸（SA）均被认为是重要的抗逆性物质（Sugimoto等，2005; Volpinand Elad,1991; Yoon CS等，2010; White,1979; Durrant2004; Mauch2001; Hayat andAhmad,2007），特别是SA被认为是重要的植物诱导抗病物质（White,1979; Durrant2004;Mauch2001; Hayat and Ahmad,2007）。然而，尽管多项研究已表明钙(Ca²⁺)在SA诱导的植物ROS爆发、耐热性、抗旱性、气孔开闭、采后生理等方面均有调控作用（Pei等，2000；刘悦萍等，2005；王利军等，2003；刘新等，2003；敖日嘎，2003），但钙(Ca²⁺)对SA诱导植物抗病的作用尚缺乏详细报道，更缺乏对其机制的探讨。本研究以番茄灰霉病敏感型品种“L402”为试材，从生理及分子水平上分析了Ca²⁺对SA诱导番茄抗灰霉病的作用机制。以期为利用Ca²⁺和SA增强番茄植株抗病性、提高番茄产量和品质奠定理论和应用基础。主要研究结果如下：1.明确了营养液中增施Ca²⁺和叶面增施Ca²⁺均显著降低了番茄灰霉病的病情指数，说明Ca²⁺具有提高番茄植株抗灰霉病的能力，其中营养液中增施Ca²⁺较对照病情指数降低63.61%，叶面增施Ca²⁺较对照降低6.04%，说明根际增施Ca²⁺效果更显著；但叶面增施Mg²⁺则显著提高番茄灰霉病的病情指数，病情指数达78.25，比对照提高4.54%，表明镁(Mg²⁺)具有降低番茄抗灰霉病的作用。2.针对根际增施Ca²⁺抗病效果显著做了进一步分析，明确了营养液Ca²⁺浓度处理通过PAL合成途径提高番茄植株叶片内源SA含量。PAL合成途径CM，PAL基因表达水平和BA2H酶活性在营养液Ca²⁺浓度处理条件下显著提高，但对增强PAD4和ICS1基因表达的作用不显著，因此认为Ca²⁺通过调控PAL途径提高番茄植株叶片内源SA含量。3.明确了叶面增施SA显著降低了番茄灰霉病的病情指数；Mg²⁺与SA配施显著降低了SA诱导番茄抗灰霉病的作用。而Ca²⁺与SA不同顺序配施对番茄幼苗抗灰霉病的影响效果不同，先施Ca²⁺再施SA显著降低了番茄灰霉病的病情指数，即Ca+SA处理的病情指数比SA降低17.93%，比SA+Ca降低13.34%，比单纯施Ca²⁺降低45.22%；而SA+Ca处理的病情指数与SA处理无显著差异。说明先施Ca²⁺再施SA，Ca²⁺具有显著增强SA诱导番茄抗灰霉病的作用。4.明确了Ca²⁺、Ca²⁺抑制剂EGTA与SA单独或配合施用在诱导及接种条件下对番茄植株叶片ROS积累、PAL、几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶活性及基因表达的影响。其中SA处理诱导了番茄植株叶片的ROS爆发，Ca²⁺促进了SA诱导的番茄植株叶片ROS爆发；EGTA抑制了ROS积累，而且抑制了SA诱导的ROS积累。Ca²⁺及SA对植株抗病相关酶PAL、几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶活性及其基因表达的影响同ROS爆发具有相似的结果。说明SA可能通过调控植株抗病相关酶的基因表达及ROS爆发进而提高植株抗灰霉病能力的，而Ca²⁺通过促进SA诱导植株抗病相关酶基因表达及ROS爆发而进一步提高植株抗灰霉病能力。5.明确了Ca²⁺对SA诱导番茄抗灰霉病蛋白表达的调控作用。采用TCA/丙酮法提取各处理接种灰霉菌48h后番茄幼苗叶片的蛋白，并采用双向电泳技术及PD-Quest软件分析，发现每张图谱可检测到超过500个蛋白点，软件分析得出65个差异蛋白点，在两个处理中均表达上调的蛋白有19个；两个处理都表达下降的蛋白点有6个；两个处理均是新出现的蛋白点有9个；此外，在SA处理中，有2个蛋白点仅在该处理中呈上调表达，有3个蛋白点仅在该处理中呈下调表达，有2个蛋白点仅在该处理中是新出现的蛋白点；有2个蛋白点在该处理中是消失的蛋白点。在Ca+SA处理中，有8个蛋白点仅在该处理中呈上调表达，有1个蛋白点在该处理中呈下调表达，10个蛋白点仅在Ca+SA处理中是新出现的蛋白点，有3个蛋白点仅在该处理中表达消失。6.采用基质辅助激光解析电离飞行时间质谱技术（MODI-TOF-TOF）将稳定表达、丰度值变化1.5倍以上的蛋白点，并根据以往经验排除功能性蛋白，挑选出其中的50个进行鉴定，根据NCBI数据库搜索比对，鉴定成功了42个蛋白质点。它们分别参与了植物自身的防卫反应、能量代谢、蛋白质合成和转录调控等多个生理生化过程。明确了病程相关蛋白5和STH2、酸性内源几丁质酶等抗病相关物质以及SOD、APX等ROS相关酶在Ca²⁺促进SA诱导番茄抗病性中起到了关键性的作用。7.营养液Ca²⁺浓度处理配合施用SA对NahG及其野生型（Moneymaker）的病情指数调查表明，在SA存在条件下Ca²⁺可显著提高番茄抗病性。分析了SA依赖的信号途径下游关键基因（NPR1、PR1、TGA1a、TGA2.2）及蛋白激酶基因（MPK2、MPK4）的表达情况。NPR1、PR1、TGA1a、TGA2.2在补Ca²⁺处理中表达均明显上调，而MPK4则表达趋势与此相反，仅在0mM Ca²⁺处理中表达才上调，而0mM Ca²⁺处理番茄抗病性显著降低。证明了SA信号转导相关基因及MPK2基因表达上调是营养液Ca²⁺浓度处理配合施用SA提高番茄抗病性的主要原因，且与MPK4无关。8.明确了营养液Ca²⁺浓度处理再增施SA对Ca²⁺受体相关基因表达的影响。与3mMCa²⁺处理相比8mM Ca²⁺处理明显提高了CDPK的表达水平，0mM Ca²⁺处理中则明显下降；CaM的表达显示其对外源SA处理较为敏感；CBL的上调表达可能受Ca²⁺和SA的共同作用。因此推测营养液Ca²⁺配合SA处理提高番茄抗灰霉病可能部分通过Ca²⁺受体调节SA信号途径相关基因表达。9.明确了营养液Ca²⁺处理均可显著降低野生型‘Moneymaker’和SA缺失突变体‘NahG’品种的病情指数，但野生型‘Moneymaker’比SA缺失突变体‘NahG’的病情指数更低；Ca+SA处理进一步显著降低番茄野生型‘Moneymaker’和SA缺失突变体‘NahG’品种的病情指数，同样野生型‘Moneymaker’比SA缺失突变体‘NahG’的病情指数更低；说明Ca²⁺既有与SA共同降低番茄病情指数的作用，Ca²⁺也具有不依赖SA降低番茄病情指数的作用，详细机制有待进一步研究。