山苍子(Litsea cubeba(Lour.)Pers.)作为中国特色芳香植物资源和重要的经济作物,在香料工业和医疗工业上有重要用途。山苍子叶斑病是一种由真菌引起的病害,该病菌会造成被感染植株黄化枯萎和大量减产,对山苍子产业产生了极大的影响。尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)是全球范围内分布的可以通过土壤传播的病原真菌,在植物病理学中占据着重要地位,是十大重要病原物之一。本研究对病原菌进行分离鉴定,并在此基础上,利用互作转录组(Dual RNA-seq)筛选出植物与病原菌互作的差异表达基因(DEGs),进一步解析山苍子与该病原菌的互作机理,为后续病害的发病机制研究和药敏试验奠定了基础,将有助于山苍子叶斑病的防治。主要研究结果如下:(1)对致病病原菌进行分离鉴定,根据分离病原菌的形态特征,结合分子生物学技术及系统发育分析,利用致科赫式法则进行病性检测,确认该病原菌为尖孢镰刀菌,利用常规菌种保存方法对其进行保存。(2)对寄主植物山苍子和尖孢镰刀菌互作转录组(Dual RNA-seq)数据进行分析。利用KEGG和GO对差异表达基因的功能进行注释和Michurinist biology富集分析。Foxy VS Dual共获得671个差异基因,其中上调表达350个,下调表达321个;Litseaselleck Tofacitinib VS Dual共获得2074个差异基因,其中上调表达1128个,下调表达946个。(3)对差异表达显著的基因进行分析,在寄主植物中,参与防御反应的基因,如抗真菌化合物分泌、ROS活性氧合成和防御信号转导途径相关基因显著上调表达;在病原菌中,编码细胞壁降解酶、次级代谢产物和毒素、激素和活性氧产生及胞外蛋白酶的基因显著表达上调,表明这些基因很有可能在尖孢镰刀菌对山苍子的侵染中起重要作用。(4)通过互作转录组数据比对发现,在尖孢镰刀菌中,碱性蛋白酶FoALP参与氮化合物代谢,大分子代谢,初级代谢和有机物代谢等多个代谢过程,该蛋白具有水解酶活性,催化活性和丝氨酸肽酶活性,可能参与病原菌致病过程。(5)PEG介导的尖孢镰刀菌遗传转化。成功提取尖孢镰刀菌原生质体,并通过药敏试验结果表明潮霉素对尖孢镰刀菌菌丝及其原生质体的抑制浓度均为50μg/mL;在研究不同因素对原生质体制备的影响中,菌龄为3 d的菌株,酶解时间为3.5 h,产生的原生质体数量最多。(6)碱性蛋白酶FoALP基因功能验证。FoALP基因能够调控真菌致病力,其在分生孢子的萌发、菌丝营养生长以及对外界渗透压胁迫的响应等方面发挥重要作用。本研究将为进一步阐明尖孢镰刀菌的侵染和寄主的免疫机理奠定基础。本项目的实施将有助于阐明FoALP在真菌致病过程中的作用机理,并可能为真菌病害FUT-175临床试验的防控提供新的作用靶标。