植物促生和增产是解决由于人口增长、环境恶化和气候变化带来的粮食危机的重要途径之一。目前涉及植物促生的一些技术包括可持续管理实践、农业集约化、基因工程作物、微生物促进植物生长等。其中,微生物作为近年来的研究热点,与植物的互作关系也受到了广泛的关注。植物与一系列微生物特别是根际真菌和细菌有着复杂的关系,这可能导致植物活力、生长发育和植物代谢变化。根殖于植物根部并促进植物生长的根际真菌群称为促植物生长真菌（PGPF,Plant Growth Promoting Fungi）。而少孢节丛孢菌（Arthrobotrys oligospora）营养生长迅速,孢子生产高效,具有多种生存模式,既可以捕食线虫,还可以寄生于其他的真菌,亦可以于植物根系定殖。但对于少孢节丛孢与植物互作的具体机制,研究甚少。本研究选择了Micro-Tom番茄作为研究对象,将少孢节丛孢菌野生型菌株（WT）和前期构建的少孢素生物合成PKS基因（AOL＿s00215g283基因）敲除菌株（Δ283）接种于Micro-Tom番茄幼苗上。培养一定时间后,利用代谢组学、转录组学并结合相关表型,分别评估了少孢节丛孢菌WT和Δ283对Micro-Tom番茄幼苗生长的影响,进一步揭示了少孢节丛孢促进植物生长的促生情况、代谢物和基因表达的变化以及PKS基因在与植物互作中可能起到的作用。研究取得了如下主要结论:1.少孢节丛孢菌WT和Δ283对Micro-Tom番茄幼苗生长都有促进作用,同时它们在Micro-Tom番茄幼苗根部定殖情况存在差异。而Δ283在处于低浓度MS液体培养基时定殖率高于WT。2.少孢节丛孢菌WT和Δ283在该实验环境下产生了外源IAA,以帮助番茄植株的生长;同时少孢节丛孢菌WT和Δ283菌株帮助番茄幼苗积累营养元素,对番茄植株的生长发育有促进作用。3.接种少孢节丛孢菌WT和Δ283对Micro-Tom番茄幼苗的化合物代谢都有一定的干扰作用,两处理组的代谢物都发生了一定的改变,两种菌株均通过对氨基酸的积累促进了番茄植株的生长。另一方面Δ283可能通过降低OPDA含量影响了JA防御途径的防御作用,以达到低MS培养基环境下的更高定殖率。4.少孢节丛孢菌WT和Δ283也影响了Micro-Tom番茄幼苗的基因表达,发现二者通过加强植物的光合作用和氨基酸生物合成的基因表达,以促进番茄植株的生长;同时Δ283在与植物的互作中会对植物JA防御途径的基因表达有抑制作用,以帮助自身更好的定殖,证实Δ283所敲除的PKS基因很可能与激活植株的JA防御途径有关。总体来看,本研究系统探索了少孢节丛孢菌促进植物生长的机制,发现少孢节丛孢菌可以在植物根部定殖并产生外源IAA,还可以加强植物光合作用、促进氨基酸生物合成、帮助积累营养元素从而促进植物生长,最终产生促生表型;另一方面,我们也发现并初步证实了少孢节丛孢菌的PKS基因很可能与植物茉莉酸防御途径的激活有关,缺少PKS基因表达的Δ283表现出在营养匮乏环境下更容易定殖,在实际应用中可能更有优势。这一研究发现为利用微生物提高农作物产量的研究提供了一定的理论基础,为解决粮食危机问题提供了一个思路。