稻瘟菌（Magnaporthe oryzae）侵染水稻（Oryza sativa）引发的稻瘟病是水稻最严重的真菌性病害。本研究通过观察携带有组成型高表达AmCyan荧光蛋白的转基因稻瘟菌菌株ZB15-AmCyan侵染感病水稻TP309和抗病水稻Pid2的幼苗叶片，发现菌入侵的第一个叶细胞展现了明确地感病和抗病发展特征。在感病水稻TP309被菌入侵的第一个叶上皮细胞里，ZB15-AmCyan的侵入菌丝会被植物细胞产生的EIHM(Extra-Invasive-Hyphal Membrane)紧密包裹，侵入菌丝快速生长并充满整个寄主细胞。36 hpi时的侵入菌丝的周长是其所在寄主细胞周长的1.5倍，表明EIHM质膜面积已远大于寄主细胞的质膜面积，同时这一感病寄主细胞没有活性氧族(ROS)爆发和植物细胞壁自发荧光的产生。在抗病水稻Pid2被菌入侵的第一个叶上皮细胞里，ZB15-AmCyan产生的附着胞仅形成一个短的侵入栓即被阻止进一步发育，侵入栓外没有植物细胞产生的质膜包裹，同时这一寄主细胞发生了ROS爆发和植物细胞壁自发荧光。　　本研究利用激光显微切割技术与水稻全基因组芯片相结合的方法，特异性地获取了感病水稻TP309和抗病水稻Pid2被稻瘟菌入侵的第一个叶上皮细胞的转录谱，通过比较分析菌入侵的第一个叶细胞转录谱和菌侵染的叶组织转录谱，发现部分“糖代谢”和“脂类合成”通路与“茉莉酸合成”通路显著富集在菌入侵的第一个感病叶细胞。其中“糖代谢”和“脂类合成”基因表达变化暗示含油酸（9-十八碳单烯酸，18∶1）和亚麻酸(9，12，15-十八碳三烯酸，18∶3)的磷脂酰胆碱(phosphatidylcholine，PC)与单半乳糖甘油二酯(monogalactosyldiaclyglycerol，MGDG)两种脂类合成提高。“茉莉酸合成”通路基因表达变化暗示这一感病细胞是诱导型茉莉酸合成的源头，进而诱导了整个叶组织中茉莉酸合成及信号转导。外施茉莉酸的侵染实验和茉莉酸受体RNAi的侵染实验表明茉莉酸及其信号能在稻瘟菌侵染水稻的初期就明显地阻止了稻瘟菌侵入的建立。抗病水稻Pid2被菌入侵的第一个叶上皮细胞转录谱分析没有发现特异性富集的代谢通路，但发现一些可能参与Pi-d2抗病反应的候选基因，包括WRKY转录因子、NBS-LRR类基因和谷胱甘肽-S-转硫酶等，它们可能多管齐下，引发快速抗病反应。　　菌入侵的第一个感病叶细胞的特征和它们的转录谱分析使我们对感病有了新的认识。在菌入侵的第一个感病叶细胞，这层植物细胞来源的EIHM质膜形成需要植物细胞提供大量脂类。它的高度弯曲变形特征暗示含较高比例的不饱和脂肪酸的脂类的参入，从而提高其柔软性。这一感病细胞的表达谱分析暗示含油酸和亚麻酸的磷脂酰胆碱与单半乳糖甘油二酯两种脂类合成提高，因此这两种脂类很可能被植物细胞用于合成EIHM。同时含亚麻酸的磷脂酰胆碱与单半乳糖甘油二酯也是茉莉酸合成的主要脂类，茉莉酸合成通路基因表达模式指示这一感病细胞是稻瘟菌侵染时诱导型茉莉酸合成的起源，并能传递到整个感病叶片发挥防卫作用。基于本研究实验数据，我们提出了水稻-稻瘟菌亲和性假说:在亲和性互作中，植物细胞利用自身产生的EIHM紧密包裹胞内生长的活体营养型侵入菌丝作为一种先天存在的水稻细胞排除异己的反应;在EIHM形成的同时，植物细胞也启动抗病激素茉莉酸合成并诱导抗菌代谢物产生，抵御病原菌的侵入;稻瘟菌则可能利用EIHM作为保护屏障，逃避寄主细胞的防御反应，以便侵入菌丝能快速生长并致植物感病。对于茉莉酸诱导的抗菌代谢物，已有实验表明稻瘟菌有能力快速代谢茉莉酸诱导的抗菌代谢物（如植保素Momilactone A），使其对菌的影响快速下降。