柠檬醛对稻瘟病菌具有良好的离体与活体抑菌活性,其能引起稻瘟病菌细胞壁消融,进而干扰其生理生化代谢,但稻瘟病菌细胞壁响应柠檬醛的关键基因尚未明确。为此,本研究采用酶活性法测定了柠檬醛作用下稻瘟病菌几丁质酶的活性;通过RNA-seq和RT-qPCR测定了稻瘟病菌响应柠檬醛胁迫的差异基因,并构建了柠檬醛对稻瘟病菌细胞壁的作用机制模式图;研究结果为探明柠檬醛对稻瘟病菌的作用机制提供参考。主要研究结果如下:1.确定了柠檬醛作用于稻瘟病菌几丁质酶的关键时期。采用酶活性法测定了柠檬醛作用后稻瘟病菌几丁质酶活性,结果表明:同一浓度不同时间处理,柠檬醛胁迫后稻瘟病菌几丁质酶活性随时间延长呈先上升后下降趋势,尤其在9、12、24 h时几丁质酶活性与对照组相比均存在差异较显著,其中50μg/m L浓度的柠檬醛胁迫稻瘟病菌12 h候几丁质酶活性较高（0.0824U/mg prot）,比对照组提高1.77倍;100μg/m L和200μg/m L浓度柠檬醛胁迫下稻瘟病菌9 h后几丁质酶活性较高,其值分别为0.0928和0.0742 U/mg prot,比对照组分别提高3.23倍和2.59倍。同一时间不同浓度处理,柠檬醛处理9、12、24 h时稻瘟病菌几丁质酶活性变化较显著,且均在100μg/m L处理活性较高,其酶活性分别为0.0928、0.0837、0.0826 U/mg prot,比处理3 h时分别提高2.56、2.31、2.28倍。为此柠檬醛作用于稻瘟病菌的关键时期为9、12、24 h,关键浓度为50、100μg/m L。2.明确了稻瘟病菌响应柠檬醛胁迫的差异基因与细胞壁完整性相关。采用RNA-seq技术测定了稻瘟病菌响应柠檬醛胁迫的基因转录水平变化;火山图与Venn分析发现100μg/m L浓度柠檬醛作用24 h后,稻瘟病菌差异表达基因和特异差异表达基因较多,分别为2301个和649个。GO富集分析发现,差异基因在生物学过程主要富集菌丝体的发育、分生孢子、跨膜转运等;细胞成分主要富集膜的整体成分、质膜的整体组分、细胞质膜等;分子功能主要富集氧化还原酶活性、核糖体的结构组成、ATP结合等。KEGG富集分析显示,稻瘟病菌差异基因主要富集乙醛酸和二羧酸代谢、糖酵解/糖异生、氨基糖和核苷酸糖代谢等通路途径。其中氨基糖和核苷酸糖代谢通路中包含几丁质形成途径和UDP糖合成途径,表明柠檬醛能影响稻瘟病菌细胞壁相关基因差异表达。3.构建了柠檬醛对稻瘟病菌细胞壁的作用机制模式图。通过稻瘟病菌响应柠檬醛胁迫的差异基因Pathway分析,发现100μg/m L浓度柠檬醛作用24 h后,稻瘟病菌氨基糖和核苷酸糖代谢通路共有9个相关酶产生了差异表达,其中,5个酶基因差异表达与几丁质形成途径相关,而2个酶基因差异表达与UDP糖合成途径相关;筛选出稻瘟病菌氨基糖和核苷酸糖代谢通路响应柠檬醛胁迫的关键基因22个,其中14个基因参与几丁质形成途径,8个基因参与UDP糖合成途径。采用RT-qPCR验证了22个关键基因表达量,其结果与转录组数据吻合。利用Photoshop软件构建了柠檬醛对稻瘟病菌细胞壁作用机制模式图,其中,在稻瘟病菌几丁质形成途径中几丁质合酶基因表达下调,导致几丁质合成受抑制;而几丁质酶基因表达上调,导致几丁质降解被催化,稻瘟病菌细胞壁几丁质含量减少,破坏细胞壁而抑制病原菌生长。在稻瘟病菌UDP糖合成途径中葡萄糖胺-6-磷酸脱氨酶与UDP葡萄糖焦磷酸化酶基因表达下调,导致UDP糖合成受到抑制,使细胞壁葡聚糖含量减少,破坏细胞壁完整性达到抑菌效果。