马铃薯是重要的粮食和经济作物之一,其产量和质量对农业生产和人民饮食具有重要的经济价值和地位。致病疫霉(Phytophthora infestans)引起的晚疫病是马铃薯生产的主要病害之一,该病害可引起马铃薯大幅减产,严重威胁到马铃薯的产量和质量。从病原体菌对宿主植物的侵染机制入手,以制定对其的持久性和广谱性的防治策略是目前探究植物真菌病害的重点之一。因此,研究致病疫霉的致病机制从而预防马铃薯晚疫病和降低其发病率,对马铃薯生产以及其它农作物的增产增收具有重要意义。近来研究表明真菌sRNA可能是潜在的跨界致病因子,这为研究真菌致病机理提供了一种新思路。本文基于真菌植物互作相关的实验研究与数据基础,应用机器学习与双聚类和蛋白互作网络联合的方法,对致病疫霉的致病sRNA因子进行了筛选识别、特征分析及功能探究。首先,收集致病疫霉的sRNA测序数据与致病疫霉侵染下的马铃薯叶片的sRNA测序数据,通过设计筛选条件与数据处理获取了与致病疫霉致病相关的450条sRNA。通过几种机器学习模型的分析讨论,选用了随机森林作为致病疫霉致病sRNA的分类预测模型。其次,根据模型对致病sRNA的重要特征进行了识别,例如第19、23位核苷酸优先选择G或U,第7、9、17位核苷酸优先选择U,A和C。这些结果表明致病疫霉的致病相关的sRNA在这几个位置上具有偏好。随后,本研究分析这些致病sRNA的功能。研究中收集了致病疫霉胁迫下的2034条差异表达的马铃薯转录本以及马铃薯全量转录本,使用TAPIR对sRNA的靶向进行了预测并设计了筛选方法。对预测靶标的富集分析表明,许多sRNA靶标具有相似的功能,并且这些靶标具有相互作用。如丝氨酸-苏氨酸蛋白激酶和热休克蛋白,它们在植物对逆境的应答中起重要作用。靶标的pathway富集表明这些sRNA影响马铃薯的正常生长和抗病过程,这表明鉴定出的450条致病疫霉的sRNA可能对宿主侵染具有特异性。此外,在本研究中还提出了一种基于双聚类与蛋白互作网络联合的多水平迭代的聚类方法,并挖掘了123个潜在的致病疫霉的sRNA跨界调控模块,这对致病疫霉的致病sRNA的功能分析提出了一种新的思路。该研究为深入研究和进一步对致病真菌的病理分析奠定了坚实的基础。为了解植物真菌病原体的分子发病机理提供了一种新的分析方法。