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苹果连作障碍（ARD）是我国苹果产业可持续发展的瓶颈之一,主要生物因素之一是根际土壤坏死性营养真菌和卵菌积累,对再植苹果幼树危害严重。然而,苹果连作对根际土壤真菌群落和功能的影响及引起ARD发生的主要病原菌仍需进一步研究。因此,本研究选取西北黄土高原和环渤海湾地区的16个连作果园,采用Illumina高通量测序技术研究了连作果园内健康（HRS）和具有ARD症状果树根际土壤（DRS）真菌群落的组成、多样性和功能,确定与中国ARD发生相关的主要真菌类群,并分离鉴定出苹果连作障碍致病菌专化型,通过全基因组和转录组分析得到致病菌专化型潜在的致病基因及苹果根系的防御基因,筛选出对其具有拮抗作用的果树内生细菌,并评估其对ARD的防治效果,主要研究结果如下:1.镰孢菌属是导致我国ARD发生的关键微生物因素。连作果园根际土壤中的优势门为子囊菌,DRS真菌群落的丰富度和辛普森指数显著高于HRS。真菌群落聚类和FUNGuild数据库分析显示DRS和HRS真菌群落的组成和功能存在显著性差异。从DRS中分离出的植物病原真菌主要以Fusarium（Ascomycota,Nectriaceae）为主,也是DRS中检测到的主要优势真菌属。相比之下,被孢霉属、毛壳菌属和支顶孢属在HRS中的相对丰度较高。温室盆栽试验结果表明大部分镰孢菌分离株对苹果幼苗具有致病性,其中F.proliferatum、F.oxysporum和F.solani的疾病强度最高。土壤理化性质（pH、有机质SOM、速效氮AN、速效钾AK和速效磷AP）和酚酸类物质（丁香酸、对羟基苯甲酸和根皮苷）对土壤真菌种群的影响最显著。2.通过致病性试验,进一步证实了镰孢菌属是导致我国ARD发生的主要真菌病原体。采用浸切技术对不同寄主植物进行了致病性试验,发现菌株MR5仅对苹果砧木具有强致病性。患病的幼苗表现为叶片褪绿,从叶片边缘开始卷曲和变黄,最终导致植株枯萎死亡。根据形态学和平板培养特征,菌株MR5初步鉴定为F.proliferatum,基于6个基因序列（ITS、TUB2、IGS、mt SSU、RPB2和TEF基因）与其他菌株进行最大似然（ML）分析发现菌株MR5与F.proliferatum的同源性为99%～100%。基于试验结果,菌株MR5可鉴定为F.proliferatum f.sp.malus domestica（以下简称Fpmd MR5）。3.基于Illumina PE150测序平台获得了高毒力Fpmd MR5的全基因组序列。全基因组长度为44.22 Mb,N50值为865,990 bp,总G+C含量为48.8%,基因组覆盖率为100×。共注释了9,047个蛋白质编码基因,其中98.95%被分配了至少一个功能注释。鉴定了与致病性相关的碳水化合物活性酶、分泌蛋白和次级代谢产物合成基因簇基因。共鉴定出70个分泌蛋白,593种碳水化合物活性酶和304种次级代谢产物合成基因簇,表明它们可能参与宿主-病原体的相互作用。预测了260个可能与特定毒力因子相关的基因,这些毒力因子主要与真菌的营养生长和细胞壁降解酶产生有关。F.proliferatum的比较分析显示,共有6,366个常见簇,Fpmd MR5与Fp＿A8具有更高的相似性。室内测试表明,Fpmd MR5可以产生镰刀菌毒素（脱氧雪腐镰刀菌烯醇、玉米赤霉烯酮、T-2毒素和伏马菌素）,果胶酶和纤维素酶,对两种真菌杀菌剂氟硅唑和溴菌腈较敏感。4.基于RNA-seq,共产生了约5.181亿个高质量的reads。模拟接种与Fpmd MR5感染的比较分析显示,差异表达基因（DEGs）共有28196个,其中显著上调基因14572个和下调基因13624个。易感基因型M.26的根转录组表现为过多的DEGs。基于Map Man分析,许多DEGs参与了苹果根系对Fpmd MR5胁迫的响应。通过GO和KEGG富集鉴定的重要功能组主要负责基本的生物调控、次生代谢、植物-病原体识别和植物激素信号转导（乙烯和茉莉酸）。5.从健康苹果树根组织中分离到一株内生地衣芽孢杆菌XNRB-3,在镰孢菌感染的土壤中添加菌株XNRB-3显著减少了土壤中病原菌的数量,从而降低了发病率,对尖孢镰孢菌和Fpmd MR5的相对防效高达到66.11%和64.44%。发酵液还可以保护植物的根部免受镰孢菌的侵染。菌株XNRB-3分泌的抗菌物质中,α-红没药醇和2,4-二叔丁基苯酚对多种植物病原真菌均有显著的抑制作用。丁二酸,单甲酯和邻苯二甲酸二丁酯促进了拟南芥植物的根系发育。菌株XNRB-3具有多种植物促生长性状和拮抗潜力。明确了菌株XNRB-3的最佳液体和固体载体发酵条件。在盆栽和田间试验中,菌株XNRB-3的添加显著促进了平邑甜茶幼苗和再植苹果幼树的生长,提高了根系保护酶活性,显著降低了根际土壤镰孢菌的相对丰度和根皮苷、肉桂酸、阿魏酸、苯甲酸和对羟基苯甲酸的含量,提高了根际土壤细菌和真菌的多样性和土壤酶活性。