高等真核生物识别微生物的侵染主要依赖于一系列的模式识别受体pattern recognition receptors (PRRs)。这些PRRs能够识别出一些病原微生物中保守分子结构-病原相关分子模式pathogen-associated molecular patterns (PAMPs)。 PAMPs在动物先天免疫中扮演着重要的角色,而在植物中,它们同样作为激发子激活了防御信号。这种能够辨别高度保守分子的识别机制可能通过趋同进化在不同生物界独自出现。植物能够识别组成真菌细胞壁的几丁质和甾醇麦角固醇,同样也能够识别细菌内的lipopolysacharides (LPS)、冷击蚩白(CSP)、鞭毛蛋白和EF-Tu。植物具有多种多样的病原微生物模式分子(PAMPs),但是相应PRRs、下游的响应的转录因子和一些相关的防御蚩白以及它们之间的相互关系并不是很清楚。桑树(Morus L.)属于桑科(Moraceae),为我国重要的经济树种。我国拥有丰富的桑属资源,作为家蚕的主要饲料,桑叶生产是蚕桑产业的基础。桑树病虫害始终是威胁蚕桑产业的重要隐患。它们不仅造成桑叶大幅减产,养蚕数量下滑,同时了制约桑树在药用和生态保护中发挥重要作用。本文通过研究桑树PAMP途径中的基因与功能,筛选出靶标基因,通过转基因技术验证其功能,这对于研究桑树的抗生物胁迫具有重要的意义。本文研究结果：1.桑树中PAMP相关基因的生物信息学分析从桑树基因组数据库中共获得14个LysM蛋白基因、56个WRKY转录因子、20个儿丁质酶基因。通过生物信息学分析,结果显示这些基因家族含有各自保守的蚩白质序列,上游调控序列中都含有一些响应植物免疫(JA、SA、真菌、刺激子、伤口)的调控元件,其中一些蛋白质和已经报道过的蛋白序列高度相似,所以这些基因可能参与植物的PAMP防御免疫反应。2.桑树PAMP途径上的关键基因响应生物和拟生物胁迫后的表达分析为了探究可能参与PAMP途径中的各个基因的表达水平是否存在内在的联系,本论文通过qPCR探究了11个基因在应对不同胁迫后的表达变化。结果显示MnCERKl作为PAMP途径的上游激发子的识别受体,在受到生物胁迫和拟生物胁迫处理后,MnCERKl基因都不同程度受到诱导表达。几丁质处理和家蚕咬食后,桑树中的4个WRKY转录因子都呈现出不同程度的表达,在以前的报道中,4个转录因子作为PAMP途径上的关键转录因子,能够响应儿丁质的诱导,而昆虫咬食一般会触发JA的免疫途径,这可能暗示这4个转录因子在下游参与这两种免疫途径,且都是正调控。植物的几丁质酶一般被认为参与植物的防御。选取6个分属于不同分类的桑树儿丁质酶,在受到拟生物胁迫时,它们都能够被诱导上调表达；而在家蚕咬食后,只有几丁质酶Mnchil6被显著的诱导；真菌处理后,Mnchi8也呈现显著诱导的表达模式,拟生物和生物胁迫诱导儿丁质酶的表达存在显著的差异。3. MnWRKY29和IHnchil4基因的克隆和烟草遗传转化为了进一步研究MnWRKY29和Mnchil4是否是PAMP途径中的关键基因,我们构建2个基因的超表达载体,获得转基因的烟草植株,并分析了转基因烟草在响应几丁质和壳聚糖后的表达水平。结果显示这两个基因都各自不同程度响应了儿丁质和壳聚糖的诱导,暗示它们都参与了植物的免疫反应。