系统生物学将细胞中主要的生物过程以全基因组代谢网络（Genome Scale Metabolic Model,GSMM）的形式表示,在GSMM中每个反应都由一种或多种特定基因编码的酶催化,通过GSMM中基因-蛋白-反应的直接关联以及整合转录组数据可以用来模拟物种体内真实的代谢过程;随着基因组测序的普及,快速构建特定物种的GSMM成为可能。以全基因组代谢网络为基础,通过整合RNA-seq数据对网络进行流平衡分析（FBA）可以更精确的模拟细胞内代谢变化,提高代谢模型预测的准确性。水稻黄单胞菌（Xanthomonas oryzaepv.Oryzae,Xoo）引起的水稻白叶枯病是最严重的水稻病害之一,近年来随着Xoo杀菌剂的严重耐药性问题的出现,Xoo侵染途径、耐药机制及其新型杀菌剂靶标的发现研究迫在眉睫。本研究结合KEGG和BIGG数据库、Xoo全基因组数据以及不同时期的转录组数据进行Xoo全基因组代谢网络的构建,并通过流平衡分析（Flux Balance Analysis,FBA）每个反应的代谢情况,预测抑制Xoo生长过程中的重要代谢途径并研究Xoo侵染水稻的作用机制。本研究中我们成功构建了Xoo的全基因组代谢网络,结合噻枯唑作用前后的Xoo转录组数据进行抑制Xoo的药物靶标预测,预测结果中成功找出了已知靶标XometC,证明了我们方法的可靠性;预测结果显示GSR和NagA两个基因是Xoo的潜在药物靶标,本研究通过设计抑菌实验发现,针对这两个靶标的抑制剂PTL、甲萘醌、卡莫斯汀以及NEM在各自浓度下都对Xoo产生明显抑制作用,从而验证了 GSR和NagA是抑制Xoo的药物靶标正确性;本研究还对这两个靶标分别进行了基于靶酶结构的Xoo抑制剂的虚拟筛选研究。预测的其他药物靶标如细菌靶标NADH6和真菌靶标GNA1有待进一步实验验证。此外,我们还研究了Xoo侵染水稻的作用机制,结果表明Xoo侵染水稻时VALDHr、LEUTA和ICDHyr这三个酶促反应的代谢发生了很大的变化,这些反应主要参与机体的能量代谢、调节物质代谢、调节机体的免疫功能以及参与三羧酸循环等过程,表明Xoo的侵染过程跟这些代谢异常有很大的关联。综上所述,本研究利用全基因组代谢网络技术并整合基因组表达数据较为准确的模拟了 Xoo的真实代谢过程,并为研究Xoo的药物靶标及侵染机制提供了新的思路和方法。