全寄生植物利用吸器从寄主吸收大量的养分和水分，会使寄主植物的生理生化产生显著变化，但这种变化背后的基因组学机制是未知的。本研究采用基因芯片方法，对比分析野生型拟南芥在南方菟丝子寄生前后茎、叶、根的基因表达图谱的差异，将差异基因进行功能分类;同时对比分析了南方菟丝子寄生后的拟南芥的光合作用及次生代谢产物含量的变化，筛选可能的相关基因，分析南方菟丝子寄生下拟南芥生长和防御的分子机制。实验结果表明:　　 1.通过对比分析寄生组和对照组拟南芥叶片光合能力的变化，发现寄生组拟南芥的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率都显著下降，寄生组中拟南芥的相对叶绿素含量也显著低于对照组，表明南方菟丝子寄生能显著的降低拟南芥的光合能力。　　 2.通过对比分析寄生组和对照组拟南芥茎的次生代谢产物的含量的变化，发现南方菟丝子寄生后，拟南芥茎中4种与防御有关的次生代谢物质单宁、黄酮、总酚和生物碱的含量都显著升高，表明南方菟丝子寄生后拟南芥的防御能力显著增强。　　 3.通过对比分析寄生组与对照组的拟南芥不同器官的基因表达谱，发现南方菟丝子寄生可以诱导拟南芥茎、叶、根中的大量基因出现差异表达。其中茎基因上调5倍的有248个，下调倍数大于5的基因为38个;叶中上调倍数大于50倍的差异基因有138个，下调50倍的差异基因有14个;根中上调大于10倍的差异基因有98个，下调大于10倍的差异基因有86个。将茎、叶、根中出现差异表达的基因基因功能分类发现，茎中的上调的差异基因可以分为13个生物学功能类群，下调的差异基因可以分为10个生物学功能类群;叶中上调基因和下调基因都可以分成14种生物功能类群;根中的上调基因和下调基因也可以分成14种生物功能类群。　　 4.在南方菟丝子寄生后，拟南芥茎、叶、根中与次生代谢有关的基因都出现了大量的差异表达，茎中上调的基因数为32个;叶中上调的基因数为71个;根中上调的基因数为34个。这些基因的大量上调表达表明拟南芥产生了大量的次生代谢产物应对南方菟丝子的寄生，显著增强了拟南芥防御南方菟丝子寄生的能力。　　 5.拟南芥被南方菟丝子寄生后，茎中与光合作用有关的基因出现差异表达的有6个，其中上调的有4个，下调的有2个;叶中与光合作用相关的基因有101个，下调的只有2个，但这些基因的上调表达并没有增强拟南芥的光合能力，这表明南方菟丝子寄生导致的拟南芥光合作用能力的下降可能与基因表达水平无关，进一步的蛋白质组学研究正在进行中。