白腐真菌之间的种间相互作用总伴随着领土和资源的竞争以维持自身生长需求。当不同物种的生态位重叠时,菌丝体接触并在相互作用区域中触发一系列拮抗响应机制,其中包括菌丝体形态的变化,胞外酶的产生和次生代谢产物的分泌。这些响应在加强攻击或防御机制和营养吸收以获得优势方面起着重要作用。已有研究表明不同白腐菌相互作用时,种间菌丝相互作用区域的漆酶活性均有不同程度的提高。为了探究白腐菌种间相互作用机理以及漆酶诱导表达机制,本文选取三种通过组合培养方式能高效诱导漆酶活性的白腐真菌Trametes versicolor（Tv）、Pleurotus ostreatus（Po）和Dichomitus squalens（Ds）,并采用了转录组、代谢组和蛋白组学技术手段以及相关验证实验,从转录、蛋白和代谢水平联合分析三种不同白腐菌种间拮抗作用的分子机理以及漆酶诱导的代谢调控网络。本文通过采用氮蓝四唑染色法检测三种白腐菌在两两交叉共培养条件下种间相互作用区域和边缘单菌区域菌丝活性氧的累积情况,结果表明三组共培养白腐菌相互作用区的菌丝中会积累更多的活性氧（ROS）。此外扫描电镜观察发现相较于单菌菌丝规则光滑的管状结构,组合菌相互作用区的菌丝形态出现不同程度地受损,菌丝紧密交织融合且呈不规则的瓦解状。值得注意的是,单一培养的Ds菌丝可以观察到明显的孢子产生,而共培养组合Tv Ds和Po Ds相互作用区的菌丝无孢子生长,说明白腐菌种间相互作用过程中很可能通过产生大量ROS通过破坏真菌细胞膜,损伤细胞内DNA和蛋白质,从而改变菌丝形态,并抑制了真菌孢子的产生。为了进一步证实白腐菌种间漆酶诱导现象与氧化胁迫相关,本文采用RNA-seq测序获得共培养条件下白腐菌相互作用区（Tv Po、Po Ds和Tv Ds）及单菌（Tv、Po和Ds）的基因表达谱,分析发现共培养白腐菌中大量参与抗氧化胁迫的基因上调,这些基因主要编码醛固酮/酮还原酶、谷胱甘肽硫转移酶、漆酶、锰过氧化物酶、抗多种药物的ABC转运蛋白、醇脱氢酶和醛脱氢酶等,这些蛋白都具有清除ROS和解毒异生物质的相似功能。另外也存在一些上调基因编码与氧化胁迫产生相关蛋白,例如乙醇氧化酶、NAD（P）-结合蛋白和细胞色素P450,这些基因表达上调会破坏ROS动态平衡,增加ROS在细胞内的积累。本文重点鉴定了共培养白腐菌在相互作用过程中显著上调的漆酶基因,结果显示Ds中的漆酶基因lcc5和lcc11,Po中的漆酶基因lacc2和lacc10,以及Tv中的漆酶基因lac3和lac1在与其余两种白腐菌相互作用过程中均显著上调,并采用q RTPCR对这些漆酶基因和其他对抗氧化胁迫响应基因的表达变化进行验证,证实了RNAseq数据的可靠性,并将这些高表达漆酶基因与其它显著上调的基因所表达的功能相结合进行分析,揭示了漆酶诱导很可能是氧化胁迫防御响应和与竞争对手争夺营养物质的结果。且该结论也与我们之前生理生化数据所推断的结果一致。另外,本文也首次尝试通过蛋白组学技术寻找在Tv、Po和Ds三种白腐菌相互作用下共同或特异响应的靶蛋白,来揭示白腐菌种间漆酶诱导机制和拮抗作用机理。将白腐菌在共培养和单一培养条件下的蛋白组学数据进行比较时,我们发现三组共培养白腐菌Tv Po、Po Ds和Tv Ds存在大量表达上调的蛋白参与抗氧化胁迫响应系统和抗真菌的营养竞争拮抗机制中。在这些上调的差异表达蛋白中,抗氧化胁迫相关蛋白数量最多,其次是碳水化合物代谢相关蛋白和能量生产代谢相关蛋白。虽然不同白腐菌相互作用过程中抗氧化系统响应机制有少许差异,但共培养白腐菌中漆酶、过氧化氢酶和过氧化物酶与相应单菌比较时,其蛋白表达量显著上调,除此之外三种白腐菌在共培养条件下的抗氧化防御响应系统中还包括醛/酮还原酶、超氧化物歧化酶、硫氧化还原蛋白、硫氧还蛋白还原酶和谷胱甘肽硫转移酶,这些上调蛋白的发现也为深入研究白腐菌种间抗氧化机制提供了重要线索。因此,高通量测序和液相色谱串联质谱数据鉴定蛋白种类能够为参与抗氧化胁迫途径的相关蛋白分析提供有价值的资源,以探索在菌丝体拮抗作用下的ROS信号传导途径。此外,本文首次结合转录组和蛋白组数据对三种白腐菌种间相互作用下的细胞响应机制进行全局分析,发现所有转录组中大量上调基因所表达的蛋白与蛋白组中表达上调的蛋白功能类似,其中上调最显著的蛋白包括抗氧化蛋白、解毒蛋白以及与能量产生相关蛋白,由此说明细胞内线粒体呼吸系统和抗氧化系统都明显增强。值得注意的是,本文也鉴定出一些与营养竞争相关基因和蛋白表达上调,例如糖苷水解酶、葡聚糖水解酶、碳酸水化合物酯酶家族、ATP合成及水解酶、致病相关蛋白、奇异果甜蛋白、几丁质合成酶和萜类化合物合成酶,这反映了不同白腐菌相互作用时会增强碳水化合物和能量代谢相关通路,同时合成并分泌一些抗真菌的次级代谢物,从而增加对领土和营养物质的竞争优势,而这一过程也会伴随着漆酶产量增加。本文通过测定不同白腐菌组合的共培养平板上不同区域的菌丝产漆酶活性,发现三组共培养白腐菌中靠近种间相互作用区的区域菌丝所产漆酶活性相较于单菌也会上调,表明除了菌丝物理性接触能显著诱导漆酶活性增加外,白腐菌在拮抗过程中可能还会分泌次级代谢产物来增加漆酶活性。为了验证这一假设,将共培养白腐菌Tv Po、Po Ds和Tv Ds相互作用区所分泌的代谢萃取物作为诱导剂分别添加于相互作用的两种单菌平板中进行培养,发现三组共培养菌相互作用区所分泌的代谢物均能明显诱导单菌Tv、Po和Ds单菌漆酶活性增加。为了进一步探究并鉴定三组共培养白腐菌作用区的胞外代谢物中与漆酶诱导相关的化合物,本文采用代谢组学手段对白腐菌在共培养和单一培养条件下的胞外代谢物进行分析,并从中找到关键差异代谢物。通过鉴定单菌Tv、Po和Ds在两两交叉组合培养过程中分泌的胞外差异代谢物,我们发现不同的组合共培养白腐菌相互作用区所分泌的次级代谢物浓度和种类存在差异,揭示了三组共培养白腐菌针对种间拮抗作用的响应机制存在共同和特异的两种差异代谢通路。其中,不同组合的共培养白腐菌中共同上调的代谢途径有嘧啶代谢、鞘脂类代谢、苯丙氨酸代核黄素代谢以及淀粉和蔗糖代谢途径。而最具代表性的特异代谢途径为色氨酸代谢途径,与胞内色氨酸在所有共培养白腐菌中都上调不同,胞外色氨酸只在Tv Ds中上调。此外,不同组合的共培养白腐菌相互作用区上调的次级代谢物大多具有抗菌活性的化合物,如阿魏酸、萜类化合物、芳香族化合物、抗生素类药物以及能抑制蛋白质合成和分解多聚核糖体的真菌毒素。其中,阿魏酸在Tv Po和Po Ds上调最为显著。阿魏酸不但具有抗氧化活性,能缓解氧化胁迫,还可以作为漆酶底物诱导漆酶活性增加,因此共培养白腐菌Tv Po、Po Ds和Tv Ds胞外上调的阿魏酸很可能是诱导漆酶及其它抗氧化酶活性增加的代谢标志物之一。本研究也首次报道特定共培养组合的白腐菌Tv Po和Po Ds在相互作用条件下会分泌大量的阿魏酸,由于阿魏酸在食品、医药、化妆品等领域具有巨大的潜在应用价值,因此本研究中Tv Po和Po Ds相互作用所得到的高产量阿魏酸可为后续分离纯化阿魏酸并将其应用于工业生产提供新的来源途径。另一方面,本文研究结果显示胞内上调最显著的色氨酸均能显著诱导三种单菌的漆酶活性增加,且色氨酸对漆酶的诱导与所含的苯环结构无关。另外,高效液相色谱结果表明漆酶很可能参与色氨酸的代谢过程,因此漆酶蛋白在白腐菌种间拮抗作用下被显著诱导表达很可能与胞内色氨酸上调相关。此外,胞外代谢组数据显示只有Tv Ds相互作用区所分泌的色氨酸相较于单菌显著增加,由于Tv Ds相较于Tv Po和Po Ds分泌的阿魏酸较少,因而Tv Ds相互作用区漆酶活性增加也可能与胞外色氨酸增加相关。本文最后通过胞内和胞外差异代谢物联合分析,揭示了白腐菌种间相互作用下显著上调次级代谢物合成的相关途径与漆酶种间诱导现象的潜在关联。这些代谢途径包括葡萄糖氧化酵解、氨基酸分解代谢、三羧酸循环、萜类化合物合成、脂肪酸合成及分解代谢、白腐菌细胞内编码信号分子促分裂原活化蛋白激酶（MAPK）/蛋白激酶A（PKA）以及钙调磷酸酶（CALC）/钙调蛋白（CALM）诱导信号通路等。综合上述结论,本文从分子水平层面揭示了白腐菌种间拮抗作用机制,并证实了漆酶基因和蛋白表达上调以及漆酶活性增加与氧化胁迫和次级代谢物的分泌紧密相关,且漆酶在白腐菌种间拮抗过程中发挥重要作用。