茄子(Solamum melongena a.起源于印度及东南亚热带地区,茄科茄属。茄子黄萎病是茄子的三大病害之一。大丽轮枝菌是我国茄子黄萎病的主要病原菌。本研究通过组织切片的方法,研究了大丽轮枝菌侵染茄子及其在组织中扩展的时间进程;利用GFP标记大丽轮枝菌,旨在建立大丽轮枝菌侵染模型。测定了大丽轮枝菌侵染对茄子生长及生理特性的影响,利用转录组学技术分析了茄子感染大丽轮枝菌过程中基因的表达情况。本文的主要研究结果如下:1、大丽轮枝菌在茄子组织中扩展的时间进程利用伤根蘸根接种以及组织切片观察,发现接种3天后在植株根部出现了少量菌丝体。接种5天后,根部除了菌丝还有分生孢子形成,此时茎叶中未发现病原菌。接种7天后,在茄子的根、茎中出现大量的分生孢子和菌丝体,同时叶片中也有大量分生孢子的存在,此时茄子叶片的边缘呈现轻微的萎蔫现象。接种10天到15天后,茄子根、茎和叶中的菌丝体和分生孢子的数量发生变化,其中根部的数量明显减少,同时植株表现出明显的黄萎病症状,叶片萎蔫,边缘黄化。2、利用GFP标记大丽轮枝菌将质粒pSilent-1和pEGFP通过酶切及连接反应成功得到荧光蛋白真菌表达载体,然后利用原生质体转化的方法得到多个大丽轮枝菌阳性转化子,并通过GFP基因序列扩增、荧光镜检、生长速度、致病力等鉴定表明荧光蛋白成功转入大丽轮枝菌基因组中,其与野生型在致病力及生长力方面无显著差异,即获得了可用于侵染过程研究的荧光蛋白标记的大丽轮枝菌菌株。3、大丽轮枝菌对茄子植株生长及生理特性的影响通过灌根接种法研究了茄子接种大丽轮枝菌至1/2叶片发病之间的生理特性变化,结果表明:(1)大丽轮枝菌对茄子植株的生长具有抑制作用,茎粗抑制率为7.81%,株高抑制率为17.32%,但是对根冠比无显著性影响;(2)大丽轮枝菌侵染前期对茄子叶片内叶绿素含量影响不大,但是发病后引起叶绿素含量逐渐降低;(3)大丽轮枝菌侵染过程中茄子叶片中可溶性糖的含量一直升高,可溶性蛋白的含量先升高后下降;(4)大丽轮枝菌侵染过程中,茄子叶片中丙二醛的含量先升高后下降,特别是在发病时期迅速升高。叶片中的SOD、PPO和POD防御酶活性均升高,升高幅度由大到小依次为POD>PPO>SOD;(5)大丽轮枝菌侵染过程中茄子叶片中胼胝质累积先增多后减少;叶片中超氧阴离子与过氧化氢存在于叶片组织的位置有差别,过氧化氢的含量会随着病害加重而积累,而超氧阴离子则减少。4、基因表达差异分析利用RNA-seq测序研究了大丽轮枝菌侵染不同阶段植株基因表达的差异,得到如下结果:(1)与对照相比,差异表达基因的数目随大丽轮枝菌侵染的时期不同而呈现明显差别,即接种1天后有1529个差异基因,接种7天后有2287个差异基因,接种13天后有9085个差异基因;(2)对差异基因进行GO分析表明差异基因主要存在于新陈代谢过程、细胞过程、单-有机体过程、应激响应、细胞组分、膜结构、结合作用、催化活性等功能组群中;对差异基因进行KEGG pathway功能分析发现差异基因主要参与淀粉和蔗糖代谢、二苯乙烯类化合物、二苯基庚烷类和姜辣素的生物合成、谷胱甘肽代谢、植物病原菌相互作用、苯丙氨酸代谢、黄酮类生物合成、萜类化合物生物合成、倍半萜和三萜的生物合成等。其中参与植物-病原菌相互作用通路中的差异基因最多,有WRKY25、WRKY29等转录因子,FRK1和PR1等蛋白基因,以及参与超敏反应的RIN4、RPM1、RPS2基因等,这些基因表达都明显上调。