灰肉红菇是一种食药用外生菌根菌,可与栲、栎等壳斗科树种共生形成菌根,是一种非常重要的林下非木质林产品资源,目前还不能实现人工栽培。本研究以野外采集新鲜的灰肉红菇子实体及灰肉红菇根际的土壤作为研究对象,对灰肉红菇进行二代加三代全基因组测序分析,了解灰肉红菇基因组成及其潜在的功能;对灰肉红菇不同部位进行转录组测序和代谢组分析,了解代谢物积累和相关的基因在不同部位的差异表达,揭示其相关的营养代谢和共生机理;对灰肉红菇根际土壤开展微生物多样性分析,结合土壤理化性质,筛选有益的菌根辅助菌及生长因子;选择典型样地土壤开展宏基因组测序分析,分析与其生长相关的菌群及相应的功能,探讨灰肉红菇和根际微生物的协同共生机制。本研究利用多组学技术,对灰肉红菇进行多方面研究,旨在了解灰肉红菇的潜在功能、营养和药用价值及其共生机理,为灰肉红菇的可持续利用提供理论依据。本研究主要获得以下结果:（1）灰肉红菇基因组组装得到471个scaffolds,基因组大小为64.81 Mb,GC含量为49.41%,共获得16128个蛋白编码基因。灰肉红菇基因组中存在大量与营养代谢、药用功能等相关的基因,还存在与共生相关的降解植物、真菌、细菌细胞壁酶等碳水化合物酶基因。基于灰肉红菇与已公布基因组的大型真菌的全基因组序列开展系统发育分析,结果表明灰肉红菇与所对比物种中红菇目的异担子菌和毛韧革菌为近缘物种。从灰肉红菇基因组中组装出灰肉红菇线粒体基因组,发现灰肉红菇线粒体基因组大小为60995bp,编码53个基因,其中包含14个蛋白编码基因。（2）不同组织部位（菌根、菌柄、菌褶和菌盖）转录组测序总共获得到17911条基因,代谢组共检测到709个代谢物,其中多个基因和代谢物与灰肉红菇及其宿主共生体系的形成相关。推测Gene04979和Gene07798以及代谢物D（+）-无水葡萄糖、甘露糖、N-乙酰氨基葡萄糖与共生过程中细胞壁降解和合成寡糖相关,能被宿主植物识别并激活通用共生信号通路;Gene01852及代谢物对香豆酰五羟色胺己糖苷和阿魏酰色胺可能与生长素合成相关,它能抑制宿主植物主根生长,诱导宿主植物侧根的生成。（3）灰肉红菇根际土壤细菌和真菌的多样性均比非根际土壤多样性低;灰肉红菇根际土壤真菌青霉属（Penicillium）、弯颈霉属（Tolypocladium）、棉革菌属（Tomentella）和茎霉属（Chaunopycnis）显著高于非根际土壤;根际土壤细菌伯克氏菌属（Burkholderia-Paraburkholderia）、分枝杆菌属（Mycobacterium）、Roseiarcus属、Candidatus＿Xiphinematobacter属、堆囊菌属（Sorangium）、酸杆菌属（Acidobacterium）和Singulisphaera属显著高于非根际土壤,推测这些菌可能为菌根辅助菌,协助灰肉红菇与其宿主共生体系的形成。灰肉红菇喜好酸性土壤,土壤p H为3.99-4.55,根际土壤中有效氮、有效磷、有效钾及大部分根际土壤的有机碳的含量显著高于非根际土壤（p<0.05）;有效磷和海拔对灰肉红菇根际土壤真菌群落结构有显著影响;土壤p H、有机碳、有效氮、有效磷、有效钾对土壤细菌的群落结构有显著影响,特别是p H和有效氮。利用PICRUSt对土壤细菌进行KEGG功能注释,结果表明根际土壤细菌主要存在的功能为双组分系统、细菌趋化性、细菌分泌系统、酪氨酸代谢、不饱和脂肪酸生物合成、抗坏血酸和醛酸代谢、辅助因子和维生素的代谢,这些代谢通路的活性显著高于非根际土壤（p<0.05）。（4）灰肉红菇根际与非根际土壤宏基因组测序结果表明细菌在根际土壤中占主导地位,真菌及古菌等占比较少。灰肉红菇根际土壤微生物在能量转换、信号传导、物质运输代谢、降解植物及真菌细胞壁等功能方面显著高于非根际土壤,这也从功能方面说明根际微生物菌群可能协助灰肉红菇与其宿主共生体系的形成。土壤p H和AK对KEGG代谢通路有显著影响,土壤SOC和AN对CAZys有显著影响。