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目的:棉花是重要的经济作物,中国是世界上最大的棉花生产和消费国。新疆是我国最大的植棉省区,棉花产业不仅是新疆农民主要经济收入来源和新疆的经济支柱产业,也与新疆稳定和长治久安密切相关。黄萎病是棉花的主要病害,由于常年连作,新疆棉花黄萎病病害逐年加重,严重影响了棉花的产量和品质,制约着新疆棉花产业的可持续发展。棉花黄萎病是由大丽轮枝菌（Verticillium dahliae）引起的维管束病害,由于V.dahliae具有稳定存在的微菌核结构,及其与寄主协同进化过程中生理小种不断地发生变异,导致棉花黄萎病难于进行防控。由于V.dahliae致病分子机制的复杂性,人们对其研究仍处于探索阶段。本研究通过对不同抗性棉花品种根系分泌物诱导后的V.dahliae转录组进行分析与比较,分离鉴定V.dahliae生长发育、早期侵染及其致病过程中发挥重要作用的基因并对其功能进行研究,为揭示V.dahliae与宿主植物互作机制及致病分子机制奠定基础,以及为制定更好的策略对棉花黄萎病进行防治提供依据。方法:（1）收集感病品种新陆早8号、耐病品种中植棉2号和抗病品种海7124的根系分泌物分别培养Vd991,分别收集培养0 h、6 h、12 h、24 h和48 h的V.dahliae样本,同时收集水培养相同时间点的样本,共获得17个样本,2次生物学重复,共构建34个文库进行转录组测序,共构建34个文库进行转录组测序,对测序结果对样本进行聚类树分析,筛选差异基因并进行GO功能显著性富集分析。（2）根据差异基因VdANT1的氨基酸序列,对其进行了功能域预测和进化树分析。构建VdNAT1（VDAG07362）的敲除载体和表达载体,利用PEG-CaCl2介导的遗传转化方法转化V.dahliae原生质体,获得VdNAT1缺失突变株和回复突变株,并对它们的菌落形态、生长速率、菌丝形态、产孢量和孢子萌发率等进行观察比较;伤根法侵染棉花,分析比较野生型菌株、缺失突变株和回复突变株的致病力差异。（3）构建VdNAT1基因的HIGS载体转化农杆菌,注射感病棉花品种,用V.dahliae浸染HIGS处理的棉株,调查棉株的病情指数、检测真菌生物量和靶基因表达水平。结果与结论:（1）V.dahliae的转录组学研究:（1）以培养0 h的V.dahliae样本为对照,DEGs数量统计发现不同抗感棉花根系分泌物培养的V.dahliae样本中的DEGs总数均多于水培养的样本,感病品种根系分泌物培养的样本中的DEGs最多,表明V.dahliae对不同抗感品种的根系分泌物均能够产生响应,但对感病品种根系分泌物的响应较强烈。（2）对17个样本进行聚类树分析发现所有样本被划分为两个组（组I和组II）,组内所有样本的基因表达模式相似;GO功能显著性富集分析发现组I样本中上调DEGs富集的GO条目与组II明显不同,暗示组I和组II中的V.dahliae样本处于不同的生长发育阶段。两个陆地棉品种根系分泌物培养24 h的样本（组II）与海岛棉根系分泌物和水培养24 h的样本（组I）位于不同的组,暗示前者生长发育进程比后者快。（3）GO功能显著性富集分析揭示出3种不同根系分泌物培养的V.dahliae样本（6 h和12 h）中上调DEGs富集的GO条目相似,但DEGs差异较大,仅有57个相同的DEGs,表明V.dahliae对不同抗感棉花品种根系分泌物响应的分子机制不同。（4）组I中培养6 h和12 h的V.dahliae样本中上调DEGs的GO分析发现“水解酶活性,水解O-糖基化合物”和“跨膜转运”GO条目显著富集,这两个GO条目相关基因已被报道与真菌致病性相关,表明6 h和12 h处于V.dahliae和棉花互作的关键阶段。（5）31个已知功能的基因在3种根系分泌物培养6 h或12 h的V.dahliae样本中均表现上调,68个已知功能的基因仅在感病品种根系分泌物培养6 h或12 h的V.dahliae样本中上调,26个已知功能的基因在3种根系分泌物和水培养6 h或12 h的V.dahliae样本均表现上调,这些基因可能分别在V.dahliae致病、V.dahliae与棉花互作和生长发育过程中发挥着重要作用。（2）VdNAT1基因功能研究:（1）结构域分析发现VdNAT1蛋白含有一个MFS1 domain,属于MFS超家族成员,包含10个假定的跨膜结构域。系统进化树分析表明VdNAT1与V.dahliae中其它NAT蛋白及MFS家族其它蛋白的同源性较低,显示了V.dahliae中NAT蛋白的氨基酸序列具有较高的变异度。（2）VdNAT1缺失突变株与野生型Vd991相比,菌落生长速率明显减慢,白色菌丝明显减少,孢子萌发率较低,产孢量显著降低,而回复突变株各项生理指标均与野生型没有明显差异。向培养基中添加不同浓度外源烟酸,缺失突变株生长速率均明显加快,白色菌丝明显增多,菌落表型和生长速率均与野生型相似,烟酸浓度较低时白色菌丝质地松散,而浓度较高时质地致密。（3）以棉花感病品种为寄主检测菌株的致病力,与野生型菌株和回复突变株相比,VdNAT1缺失突变株接种的棉株发病症状明显较轻,生长发育状态较好,植株明显较高,病情指数较低;寄主茎段离体培养分离出的菌体也明显较少。（4）采用HIGS技术抑制V.dahliae中VdNAT1基因的转录,结果发现与注射pRTV2-00空载的棉株相比,pTRV2-VdNAT1处理的棉株仅表现出轻微的病害症状,棉株中真菌生物量较少。上述实验结果表明VdNAT1基因在V.dahliae的生长发育、产孢以及致病过程中均发挥着一定的作用。