在大豆的生产过程中,大豆疫霉(Phytophthora sojae)引致的大豆疫病是影响大豆产量质量最重要的病害之一。早在十几年前,全世界每年因该病而造成的经济损失就已高达十几亿美元;随着大豆疫霉的遗传变异,到了近几年,大豆疫病的危害更加明显,因此研究大豆疫霉的致病机理显得尤为重要。而在大豆疫霉侵染大豆过程中,它分泌的多糖及蛋白就如同侵染大军的先锋部队,所以通过研究大豆疫霉的胞外粗多糖及外泌蛋白对大豆的生理生化影响可为研究大豆疫霉的致病机理提供实验依据。本论文以大豆疫霉GY8-3菌株为材料,提取胞外粗多糖及外泌蛋白,用它们处理大豆愈伤组织。采用RT-PCR,GC-MS方法,评价粗多糖和外泌蛋白对大豆代谢的影响。结果表明,大豆疫霉胞外粗多糖及其外泌蛋白处理组的NO和活性氧含量较对照组均明显升高,其中胞外粗多糖处理组中的大豆10个抗性相关基因在粗多糖处理6 h后有6个基因明显上调;外泌蛋白处理组中有4个上调。GC-MS鉴定出的代谢物共有58种,其中大豆疫霉胞外粗多糖处理组有20多种代谢物显著变化(P<=0.05,VIP>1);如葡萄糖苷和脯氨酸在相对含量(log 2(T/C))升高了 2.51倍,甘露糖2.19倍,丁二酸(琥珀酸)1.22倍;缬氨酸、天冬酰胺、苏氨酸相对含量分别下降了 2.16倍、1.28倍、0.54倍,丙酸、松醇、肌醇分别下降了 0.91倍、0.75倍、0.54倍。外泌蛋白处理组有30多种代谢物显著变化;如葡萄糖苷相对含量升高了 4.77倍,甘露糖升高2.71倍,这二者都比胞外粗多糖处理组中的升高幅度大,脯氨酸升高了 2.5倍,这与胞外粗多糖处理组升高倍数相近;而缬氨酸、天冬酰胺相对含量并无较大变化。以大豆疫霉胞外粗多糖及其外泌蛋白处理大豆后,不同处理组的大豆体内代谢都发生了变化。二者相同之处是都使大豆系统抗性得到了提高,且都是诱导大豆通过减弱糖酵解途径、增加体内葡萄糖苷、脯氨酸及尸胺的含量等一系列的内部调节来实现对它们刺激的响应;不同之处在于大豆疫霉胞外粗多糖是通过减弱大豆的氮代谢途径、增强大豆的三羧酸循环来影响大豆的生长发育。本实验基于代谢组学的研究,揭示了大豆疫霉GY8-3菌株胞外粗多糖及其外泌蛋白处理下的大豆体内代谢规律,为研究这两类物质在大豆疫霉侵染大豆期间的作用机制提供理论依据,也为研究大豆疫霉的致病机理提供了新的研究思路和方法。同时,也对研究大豆在受到外界刺激时体内的代谢变化规律具有一定的参考意义。