柑橘黄龙病(Citrus Huanglongbing, HLB)是一种系统性侵染的细菌性病害,是柑橘生产中最具破坏性的病害之一。柑橘植株感病后会出现下列症状：1、叶片斑驳状黄化,后伴随有均匀黄化或缺素型黄化,致树梢黄化状；2、果实沿中轴向一侧歪斜,着色与正常果实相反,又称“红鼻果”,果小质劣；3、树势变弱,后期易死亡。引起该病的病原暂定为韧皮部杆菌属下三个种：韧皮部杆菌亚洲种(’Candidatus Liberibacter asiaticus’, CaLas),韧皮部杆菌非洲种(’Ca. Liberibacter africanus’,CaLaf),韧皮部杆菌美洲种(’Ca. Liberibacter americanus’,CaLam)。由于病原菌还不能人工纯培养,目前仍然没有完成病原的柯赫式证病实验,同时也给病原的深入研究造成了极大阻碍。现在世界上各大柑橘产区,包括非洲、亚洲、北美洲和南美洲的近50个国家和地区都有发生。该病尚无有效防治药剂,一旦植株染病,通常只能砍树。该病仍呈不断蔓延之势,产量过千万吨的中国、巴西和美国均受到其严重威胁,倍受产业关注本文从以下三个方面展开研究：1、基于该菌培养“成功”的报道,验证和探索病原菌的人工培养方法；2、通过收集中国境内不同地理来源的菌群,筛选SSR位点,研究群体结构；3、对甜橙感染CaLas后的转录组学开展研究,取得如下结果。1、对已报道三种实时检测方法进行了比较,发现Teixeira等所建立的方法稳定性和灵敏性较好,不易出现假阳性的结果,因此选定该方法作为病原培养时检测方法。并针对该方法建立标准曲线,用于定量监测病原是否发生增殖。根据已报道培养方法和柑橘木质部及韧皮部难培养菌培养方法,结合CaLas全基因组信息,进行培养探索。经过大量重复实验,未能重复成功,迄今也没有其他实验室成功重复已有报道结果,以往“成功”报道,仍属孤证实验。所试验8种培养基中,2G培养基可以最长时间检测到病原,但并没有观察到明显增殖,培养方法还需进一步探索,找寻支持病原生长的关键因子。2、对已报道SSR位点进行了筛选,发现其中5个位点在中国样品中存在变异,这5个位点分析中国样品时的Nei’s多样性指数H在0.1542-0.9556区间。基于这5个SSR变异位点,对收集到的中国285份CaLas样品进行群体结构分析后发现,中国CaLas可明显被分为两个组群,东南地区样品群体构成以其中一组为主,西南地区以另一组为主。其中东南地区样品两个组群混杂程度高于西南地区,表现出各个省份混杂程度均高于西南地区。西南地区样品群体构成相对单一,特别是云南和四川样品,几乎为同一种群组成,受到其它菌群影响较少。福建省样品表现出一定的特殊性,地理位置上为中国东南地区,菌群构成上却和西南地区相近。不同组群间CaLas引起寄主症状都以斑驳状黄化为主,暂时没有观察到症状上的分化。本研究还基于其中3个SSR位点,对中国和世界上其他部分国家CaLas样品进行了聚类分析,所有样品被分为两个组群：中国CaLas群体组成和巴西、印度和柬埔寨相似,但是中国样品表现出更高的混杂性；美国菌群主要为另一组群,构成相对单一。3、对感染CaLas的甜橙(Citrus sinensis)转录组学研究,筛选出1077个差异表达基因(DEGs),这些DEGs主要涉及植物的运输、碳水化合物代谢、光合作用及激素等方面。分析这些DEGs所涉及具体代谢途径：蔗糖代谢途径中蔗糖转化酶上调4倍,果糖代谢途径中果糖激酶下调2倍,淀粉分解代谢途径中γ-淀粉酶被下调2倍。这些酶的变化可能会导致植物淀粉的积累,进一步可能会导致植物可溶性糖,特别是蔗糖的减少,造成植物营养供给不足。并未出现大规模的糖类相关代谢基因被差异表达,推测原因是因为接种植株仍处于发病初期阶段,因而糖类代谢并没有出现严重紊乱。与植物抗逆相关代谢途径被激活,包括：1、缓解过氧化环境和抗逆相关的抗坏血酸合成途径中相关基因被上调,2、植物激素中水杨酸信号途径被激活,3、谷胱甘肽转移酶、热激蛋白等相关基因也都被上调表达,这些说明寄主通过各种途径在抵御病原的进一步侵染。植物光合作用中,光吸收复合体等相关基因被下调,会影响植物的光合作用,植物激素中生长素和细胞分裂素信号转导途径的相关基因也被下调,这些差异表达可能会对植株的生长发育等造成负面影响。4、选取敏感品种岩溪晚芦椪柑品系(C. reticulata)和耐病品种卡里佐枳橙品系(Poncirus trifoliata),接种相同CaLas毒源,桠柑可在8周左右检测到CaLas,15周时病原含量已较大,枳橙在相同时间段内检测不到病原或偶能检测到极低浓度的存在。但是,在嫁接于枳橙的毒源芽段发出的芽中可以检测到病原,推断枳橙对病原的扩散具有一定的限制作用,CaLas较难在枳橙中增殖。在症状上,椪柑出现生长势变弱、叶片变小、部分叶片黄化等症状,而枳橙未出现任何症状。选取光合作用、激素、钙信号转导途径及锌离子转运等途径的DEGs,进行表达量验证,结果发现光合作用途径中,耐病品系表现出更少的基因被下调,在植物激素信号转导途径中,有更多的抗逆相关途径被激活。而且所验证的DEGs,多数在耐病品系中表达量更高,这些可能与其表现出的耐病性相关。