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梨果是我国的主要水果之一,由扩展青霉（Penicillium expansum）引起的青霉病,是梨果采后最常出现的病害,造成巨大的经济损失。随着梨果栽培面积的扩大和产量的增加,梨果采后病害的发生严重影响梨果的商品价值和市场供应,制约梨果产业经济的健康发展。明晰P.expansum与采后梨果的互作机制已成为开发新型梨果采后青霉病控制策略的关键问题。然而,目前关于P.expansum与采后梨果的互作机制研究尚处于起步阶段,大量未知的致病及抗病因子有待挖掘与研究,严重制约梨果采后青霉病控制策略取得突破性进展。本论文以自主筛选的P.expansum为研究对象,研究其对梨果的致病力;借助转录组学技术和生物信息学技术研究P.expansum侵染梨果过程中自身基因的表达情况并挖掘关键致病基因;利用农杆菌介导的同源重组技术构建疑似关键致病基因突变株,分析其功能;借助转录组学和蛋白质组学技术研究梨果在响应P.expansum侵染过程中的基因及蛋白表达情况,挖掘出与病程相关的关键基因及蛋白;分析P.expansum侵染梨果过程中,P.expansum的基因与梨果的基因及蛋白之间的调控网络关系,从而较为深入地揭示P.expansum与采后梨果的互作机制。研究结果可为开发控制梨果采后病害新方法提供一定的理论参考。研究获得的主要结论如下:（1）从腐烂的梨果表面分离、纯化得到一株病原菌A1,通过形态学和分子生物学鉴定,确定其为扩展青霉（P.expansum）。将其接种到梨果伤口处,观察梨果伤口处的腐烂情况并测定腐烂直径,发现其对梨果具有很强的致病力,其侵染梨果后的9 h、24 h和36 h为侵染过程中的关键时间点。（2）利用转录组学技术和生物信息学技术分析P.expansum侵染梨果关键时间点的基因表达情况。P.expansum在侵染梨果过程中,通过改变编码胞外分泌蛋白酶的基因表达、调节参与谷胱甘肽代谢、多糖代谢过程、细胞对活性氧（reactive oxygen species,ROS）反应的基因表达来完成其侵染。在编码胞外分泌蛋白酶的基因中,占比最大的是编码植物细胞壁降解酶（cell wall degrading enzymes,CWDEs）的基因。此外,对关键基因编码蛋白（聚半乳糖醛酸酶（polygalacturonase,PG）和exo-1,4-β-葡聚糖酶（exo-1,4-β-glucanase,Cx））进行测定,发现PG和Cx活性随着P.expansum侵染梨果时间的延长而提高,与P.expansum的转录组结果一致;由此表明,P.expansum通过分泌植物CWDEs帮助其成功侵染梨果。（3）对P.expansum侵染梨果过程中的差异表达基因进行分析,发现编码坏死诱导蛋白（necrosis-inducing protein,NIP）的基因随着侵染时间的延长,其表达水平显著上调,在24 h时,表达倍数上调8.34倍,且其与编码植物CWDEs的基因紧密关联。通过构建NIP敲除突变株（ΔNIP）和回补突变株（ΔNIP-C）来研究NIP对P.expansum的影响,发现NIP与P.expansum生长速度、菌丝形成和侵染梨果的致病力相关。一方面,NIP的缺失,减慢了P.expansum菌落的形成,减少了P.expansum菌丝产量,从而减少了P.expansum孢子产量和展青霉素（patulin,PAT）产量,但不影响其基本形态和结构。另一方面,NIP的缺失,降低了P.expansum侵染梨果的致病力。此外,PAT对梨果有一定的毒力作用,增强P.expansum和ΔNIP对梨果的致病力。将NIP回补到ΔNIP后,其生长速度、孢子产量、PAT产量及对梨果的致病力均恢复至野生型P.expansum水平。（4）利用转录组学技术和生物信息学技术对梨果响应P.expansum侵染过程中的基因表达情况进行分析,梨果上调表达基因主要参与梨果的防御反应,而下调表达基因主要参与梨果自身生长发育。此外,P.expansum在侵染梨果过程中能够触发梨果发生相应的信号转导,导致编码梨果部分次生代谢物（如萜类、黄酮类和生物碱类等）的基因及蛋白发生显著上调表达,推测梨果合成了次级代谢物来响应侵染。（5）利用蛋白质组学技术对梨果响应P.expansum侵染过程中的蛋白表达情况进行分析,并对梨果中总基因和总蛋白进行序列比对,发现96%的蛋白均与梨果总基因相关联,筛选、分析相关联的基因/蛋白。测定P.expansum侵染梨果过程中梨果抗性相关酶的活性变化,发现过氧化氢酶（catalase,CAT）、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase,SOD）和苯丙氨酸解氨酶（phenylalanine ammonia-lyase,PAL）参与了梨果对P.expansum侵染的防御反应;此外,SOD和PAL在基因和蛋白水平均显著上调表达。结合生物信息学技术对相关联的基因/蛋白进行分析,发现P.expansum侵染梨果时,会触发梨果发生相应的信号转导,如梨果中ROS爆发和植物激素信号转导,激活梨果二级调控网络,包括转录因子调控及蛋白激酶的基因表达变化,将病原菌蛋白识别信号传递到下游的防御途径,导致编码梨果部分次生代谢物（如萜类、黄酮类和生物碱类等）的基因及蛋白发生显著上调表达,最终改变了梨果的一些生理指标,从而抵抗P.expansum侵染。