果桑是以采摘桑椹为主，果叶兼用的重要经济作物。桑椹菌核病(sclerote disease of mulberry fruit)可造成桑椹产量降低、品质变劣，严重影响果桑相关产业发展，该病害致病菌多样，诱导桑椹产生的症状也不尽相同，在果实成熟后期菌丝凝结形成各类菌核，第二年春天菌核上萌发子囊盘，并产生子囊孢子作为侵染源引起危害，发病率可达90%，严重时可导致颗粒无收。为有效防治该病害及培育抗病品种，病原菌侵染过程中桑树应答抗病基因及调控网络为研究重点，但相关报道尚少。　　本文在了解菌核病菌生物学特性基础上，以主栽果桑品种‘大10’感病和非感病幼果为材料，采用表达谱深度测序、蛋白质双向电泳、质谱鉴定、qRT-PCR及生物信息学等技术方法，筛选了菌核病菌诱导下桑树差异表达基因，鉴定差异表达蛋白，并进行功能注释及富集分析；分析了桑树NAC类转录因子结构特点，预测应答菌核病菌侵染相关NAC基因的功能；探讨了桑树抗菌核病菌侵染相关基因在感病过程中表达动态。最后总结探讨了桑树应答菌核病菌侵染的分子机理。取得了以下实验结果：　　1．采集病果、菌核、子囊盘、子囊孢子等作为供试材料，根据菌核及子实体形态特征，进行病害种类辨别，分析菌核病发病规律；筛选菌核及孢子萌发适宜条件，探索子囊孢子侵染寄主策略；纯化分离菌种，采用科赫法则进行菌种验证实验；最后进行菌种分子鉴定。结果显示，果桑基地的病害主要以小粒性菌核病(mulberry sorosus parvulling sclerote disease)和肥大性菌核病(Mulberry sorosus hy-pertrophic sclerote disease)为主；菌核萌发高峰期在4月上中旬，冷刺激、紫外光照等常规方法可少量诱导两种菌核的萌发；选取桑椹小粒性菌核病进行孢子萌发及感病实验，发现孢子萌发的适宜温度为20℃，孢子注射法接种感病效果较好；通过科赫法则实验，分离孢子能诱发接种孢子的幼果发生小粒性菌核病，分离所得的致病菌培养后也能产生菌核；利用液体培养获取菌丝，分子鉴定为核盘菌科杯盘菌属病原菌肉阜状杯盘菌，学名为Ciboria carunculoiDes(Siegl et Jenks) Whetz. Etwolf。　　2．以果桑广栽品种‘大10’感病（侵染组）和非感病（对照组）幼果为供试材料，利用RNA-seq技术进行深度测序，测序结果与川桑(Morus notabilis)基因组比对，筛选两者间的差异表达基因，进行数量、功能基因、GO功能注释、Pathway富集代谢通路等分析归类。结果表明：两样品显著差异表达基因1226个(侵染组上调1088个、下调138个)；通过与植物转录因子数据库进行比对分析，筛选出转录因子112个，可分为35类，主要参与抗逆、生长发育、糖代谢和信号传导等生物学功能，其中数量较多的是 NAC和 MYB等基因家族；在差异表达基因中筛选出172个抗性相关基因，以上调表达为主，可分为33类，主要为富含亮氨酸蛋白激酶(leucine-rich repeat receptor-like protein kinase)，钙结合蛋白(Calcium-binding protein)，过氧化物酶(Peroxidase)，丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(serine/threonine-protein kinase)，锌指蛋白(Zinc finger protein)等；GO功能注释显示，显著差异表达基因富集在4个细胞组分，分子功能显著富集在糖苷酶活性(glucosidase activity)，糖基水解酶活性(hydrolase activity)，双加氧酶活性(dioxygenase activity)，氧化还原酶活性(oxidoreductase activity)，L-抗坏血酸氧化酶活性(L-ascorbate oxidase activity)，过氧化物酶活性(peroxidase activity)，谷胱甘肽转移酶活性(xyloglucan:xyloglucosyl transferase activity)，血红素结合(heme binding)等。KEGG代谢及信号通路富集分析显示差异表达基因富集在68个代谢通路，其中6个代谢通路显著富集，分别为亚油酸代谢(Linoleic acid metabolism)，半胱氨酸和蛋氨酸代谢(Cysteine and me-thionine metabolism)，植物-病原互作(Plant-pathogen interaction)，苯丙氨酸代谢(Phenylalanine metabolism)，芳香族氨酸的生物合成(Phenylpropanoid biosynthesis)，次生代谢产物的生物合成(Biosynthesis of secondary metabolites)等。以上结果说明，在桑椹菌核病菌侵染过程中，桑幼果在外部形态变化初期，伴随着物质代谢、信号传导、代谢物合成及抗病相关基因的差异表达。　　3．以果桑品种‘大10’感病（侵染组）和非感病（对照组）幼果为对照材料，通过蛋白双向电泳(IPG-IEF/SDS-PAGE，2-DE)、2-DE图谱分析(Image Master2D platinum)、质谱鉴定、GO功能注释等实验方法，探讨了菌核病菌侵染诱导的差异表达蛋白。结果显示，在感病组与侵染组之间检测到表达量差异1.5倍及以上蛋白45个，特异表达蛋白44个；成功鉴定了上调蛋白50个，下调蛋白30个；其中已知功能的上调表达蛋白40个，下调表达蛋白25个，其他为未知功能蛋白；根据蛋白质功能注释为15大类，分别涉及光合作用、活性氧自由基清除、RNA加工、氨基酸代谢、蛋白质合成、糖酵解、三羧酸循环、糖异生、脂肪合成、ATP合成及渗透平衡相关蛋白等；与表达谱实验结果进行关联分析，发现转录组和蛋白质组分析结果所涉及的生物功能大类基本相同，其中14个基因与蛋白功能一致，行使功能包括抗病、蛋白合成、脂肪合成及信号转导，这为探索桑树应答菌核病菌侵染分子机理，筛选抗病相关蛋白基因提供数据支撑。　　4．根据上述表达谱分析结果，发现桑椹发病过程中差异表达的112个转录因子主要参与生长发育、物质代谢、激素信号传导、生物和非生物胁迫应答、氧化还原等生物学过程。其中NAC类转录因子基因家族数量较多，均显示上调表达，为了探明其结构特点，采用生物信息学方法，预测了桑树NAC基因家族成员数目、基因结构、蛋白质结构、亚族分类、基因之间的进化关系，并筛选抗菌核病菌侵染相关基因。结果显示：NAC转录因子基因家族有78个成员；根据NAC结构域的序列特点，可分为9个亚族；通过一级结构分析，发现桑树NAC家族蛋白质分子量差别很大，等电点从4.56到9.64；以亲水氨基酸为主，二级结构主要由无规则卷曲构成，三级结构中都含有NAM结构域；经GO功能注释，应答菌核病菌侵染的NAC基因大部分参与发育过程，其中Morus006841基因与抗真菌相关。　　5．为了探索菌核病菌侵染过程中桑树主要抗病相关基因的表达特征，电子克隆病程相关蛋白基因PR1(pathogenesis related protein1,PR1)、类甜蛋白基因(pathogenesis- related protein5,PR5)、草酸氧化酶基因(Oxalate Oxidase Gene,OXO)，多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白基因(Polygalacturonase inhibitor，PGIP)，查尔酮合成酶基因(chalcone synthase,CHS)和脂氧合酶基因(lipoxygenase5,LOX)的开放阅读框序列，进行生物信息学分析；并通过实时荧光定量PCR技术，分析上述基因在菌核病菌侵染过程中表达动态。结果发现：在病果发育过程中，OXO基因，PR5基因和CHS基因表达量逐渐增高，PGIP基因表达量先升高后略有降低，PR1基因表达量一直较低，并呈逐渐降低趋势，LOX基因的表达量先升高后降低。表明在菌核病菌侵染过程中，随着菌核病关键致病因子草酸分泌量增多及多聚半乳糖醛酸酶活性增高，具有抑制作用的OXO和PGIP基因的表达量也逐渐提高；参与黄酮类合成相关的CHS基因和病程蛋白PR5基因表达量也逐渐增高，以增强植物抗性；作为水杨酸信号传导通路的标志性PR1基因表达量始终受到抑制，说明水杨酸防卫信号传导途径可能被抑制；参与乙烯生成和果实成熟相关LOX基因表达量在前期迅速升高，在感病后期下降，推测在菌核病菌诱导下乙烯防卫信号通路被快速激活。　　本研究在了解桑椹菌核病菌生物学特性的基础上，通过数字基因表达谱及差异蛋白质组研究，分析了桑树感病和非感病样品间差异表达基因、蛋白及其富集代谢通路；并探讨了抗菌核病相关基因的表达特征。这为阐明桑树抗菌核病菌侵染的分子机制提供了新的生物学信息。