青枯病菌（Ralstonia solanacearum）是一种破坏性极强的植物病原细菌,在世界范围能造成200多种农作物和木本植物发生青枯病,常见有海防林木麻黄青枯病等。青枯病菌能在土壤中长期存活,遇到寄主植物后会引发侵染。目前,青枯病的研究以草本作物上的病原致病机制为主,而对侵染木本植物的致病机理较少涉及。青枯病作为土传病害,其病原菌如何在土壤环境中侵染寄主植物的内在机制研究对于控制病害传播具有重要意义。本论文研究木麻黄根部和叶状枝组织诱导病原菌在基因表达水平上的响应模式,分析病原菌基因的表达差异,挖掘与致病性相关的功能基因,解析寄主植物成分对病原菌侵染发生的影响。这些研究有利于解析青枯病菌致病机理,发展新的木麻黄青枯病防控策略。具体研究结果如下:1.本实验完成了分离自感染青枯病的木麻黄上病原菌YQ菌株的基因组测序。基因组全长5.82Mb,分别由3.78Mb的染色体和2.04 Mb的大质粒组成。青枯病菌基因组平均GC百分比为66.93%,预测编码蛋白序列5104个。将YQ与其它113株不同序列型的青枯病菌参考菌株进行分析并构建系统发育树。结果表明,菌株YQ与三株序列变种16菌株（UW1511、JS527和SD53）部分egl基因的序列差异为0.1-0.3%,低于鉴定典型序列变种的1%,处于同一演化型。由此,从木麻黄分离的YQ菌株被分类为青枯病菌演化型I-序列变种16（I-16）,是I-16首次报道以木本植物为寄主的菌株。2.青枯病菌受寄主木麻黄组织诱导的生物学验证。生长曲线测定结果表明,与基础培养基MG相比,在含有叶状枝和根浸出液培养基（MGL和MGR）上菌株生长速率在24小时内均无显著差异。运动性测定显示,与MG相比,病原菌在MGL和MGR上的运动能力均显著上升,且MGL的运动能力在48小时内比MGR更加明显。致病力检测结果说明,经MGL和MGR处理的菌株的致病能力较野生型菌株明显增强,其中MGL引起更快的枯萎。这与转录组学分析发现叶状枝上调青枯病菌的致病性相关基因的结果相一致。3.对青枯病菌在MG、MGL和MGR中的培养物分别进行转录组测序。从差异表达基因数量上看,木麻黄叶状枝比根组织对青枯病菌的影响更大,MG与MGL处理对比中上调基因1482个,下调基因428个;而MG与MGR处理对比中仅有67个上调表达基因,83个表现为下调。根据不同处理组间的差异表达基因进行功能富集,结果显示GO分类中MG、MGL和MGR的最多差异表达基因均主要为单一生物过程,细胞过程和催化活性。KEGG富集表明:MG vs MGL主要与鞭毛组装和细菌趋化性有关;MG vs MGR主要集中在鞭毛组装,硫代谢和RNA降解上。进一步分析差异表达基因功能,发现大多与病原菌致病性相关。上调基因中,多为编码病原细菌运动性、效应子、Ⅲ型分泌系统、群体感应转录调控因子和植物细胞壁降解酶的基因。此外,还发现了青枯病菌基因组中共含有49个第二信使环二聚鸟苷单磷酸单磷酸c-di-GMP生成与降解相关的功能基因,其中7个磷酸二酯酶相关差异表达基因发现在叶状枝处理组中显著上调,这暗示c-di-GMP在胞内的浓度与青枯病菌的致病力相关。综上,本研究首次报道了一株木麻黄来源的青枯病菌基因组,并发现寄主植物组分对病原菌致病相关基因存在诱导性,且木麻黄叶状枝比根部组织的诱导作用更强,跟生物学验证结果相一致。因此,在林区管理中建议关注植株叶状枝脱落物的处理。