柑橘是我国南方重要的经济树种,是许多果农增收的主要途径,对我国南方农业经济发展起着重要的推动作用。柑橘酸腐病是柑橘果实采后主要且难防治的病害之一,近几年来在各个柑橘产区呈现逐年爆发趋势。柑橘酸腐病的商业化化学杀菌剂偏少,且效果不稳定,主要原因是柑橘酸腐病菌的致病机理了解不透彻。目前关于柑橘酸腐病菌(Geotrichum citri-aurantii)致病机理的研究多在于病原菌的侵染途径、该病的发病规律和病程发展等介绍,对潜在的致病因子缺乏系统研究。现有研究表明,胞壁降解酶是果蔬采后致病真菌的一个重要致病因子,但柑橘酸腐病菌细胞壁降解酶的研究目前鲜有文献报道。本文对柑橘酸腐病菌菌丝体进行了基因组测序,注释了多个潜在胞壁降解酶基因,利用液相色谱串联质谱法(LC-MS/MS)测定了病原菌侵染柑橘果实4d分泌的胞壁降解酶种类,利用扫描电镜(SEM)观察了酸腐病菌在柑橘果实上的侵染过程,利用real-time PCR分析了各胞壁降解酶基因的表达情况,并测定了侵染过程中胞壁降解酶的活性和病原菌侵染过程中柑橘果实细胞壁多糖(纤维素、果胶和半纤维素)的变化情况。主要研究结果如下:(1)柑橘酸腐病菌基因组测序结果表明:柑橘酸腐病菌基因组大小为27MB左右,GC含量38.62%,预测出5708个编码基因,包含6种胞壁降解酶基因,依次为多聚半乳糖醛酸酶基因、β-1,4-葡聚糖酶基因、α-1,6-甘露聚糖酶基因、β-1,3-葡聚糖酶基因、β-1,3-葡萄糖苷酶基因和α-1,2-甘露糖苷酶基因。LCMS/MS鉴定结果显示,酸腐病菌侵染柑橘果实第4 d时可检测到多聚半乳糖醛酸酶、β-1,3-葡聚糖酶和α-1,2-甘露糖苷酶。(2)SEM结果表明:柑橘酸腐病菌接种柑橘果实4 h(hpi)后,柑橘酸腐病菌孢子膨大,6 hpi芽管萌发,8 hpi芽管伸长开始破坏橘皮组织。随着接种时间延长,孢子萌发成菌丝,8 hpi后菌丝断裂,产生更多节分生孢子,病原菌从果实伤口处侵入,12 hpi可明显观察到菌丝体的侵入对寄主造成破坏。(3)定量PCR结果表明:6 hpi,多聚半乳糖醛酸酶基因的表达量为对照的4.76倍,随后表达量呈上升趋势,48 hpi表达量最高,为对照的53.70倍;β-1,4-葡聚糖酶基因在6 hpi的表达量为对照的1.14倍,前24 h的表达呈上升趋势,24 hpi表达量为对照的12.02倍,随后稍有降低;α-1,6-甘露聚糖酶基因和α-1,2-甘露糖苷酶基因表达量较低;β-1,3-葡萄糖苷酶基因和β-1,3-葡聚糖酶基因仅检测到衡量表达。(4)柑橘酸腐病菌侵染柑橘果实过程中,多聚半乳糖醛酸酶、β-1,4-葡聚糖酶、β-1,3-葡聚糖酶和α-1,6-甘露聚糖酶的活性呈先上升后下降趋势,显著高于对照组。其中β-1,3-葡聚糖酶和α-1,6-甘露聚糖酶24 hpi达到最高活性,分别为20.95±0.12 U/mg和11.16±0.85 U/mg,β-1,4-葡聚糖酶48 hpi达到最高活性为36.28±0.48 U/mg,多聚半乳糖醛酸酶72 hpi达到最高活性为21.95±0.99 U/mg,而α-1,2-甘露糖苷酶和β-1,3-葡萄糖苷酶活性接近于对照组。(5)柑橘酸腐病菌接种柑橘果实12 h后,果实出现明显病症,病斑直径在48-96 hpi增长速率最快。多糖含量测定结果表明,柑橘酸腐病菌的侵染破坏了柑橘果皮细胞壁结构,使纤维素、总果胶、半纤维素都有不同程度的降解,总果胶的降解量大于纤维素的降解量大于半纤维素的降解量。降解速率与发病进程和胞壁降解酶的作用相关。其中,多聚半乳糖醛酸酶在降解果胶中发挥重要作用,β-1,4-葡聚糖酶和β-1,3-葡聚糖酶在降解纤维素中发挥重要作用,α-1,6-甘露聚糖酶在降解半纤维素中发挥重要作用。综上所述,本研究初步明确了柑橘酸腐病菌侵染过程中分泌胞壁降解酶的种类、作用时序以及对柑橘果实细胞壁多糖的影响,说明胞壁降解酶在柑橘酸腐病的发病过程中发挥重要作用。本研究结果将为柑橘采后酸腐病害的防控提供理论依据和参考。