栀子是我国传统中药栀子(Gardenia Jasminoides)的果实,属卫生部颁布的第1批药食两用资源,有着丰富的药用价值。病害一直以来都是影响植物生长的重要因素,其中叶枯病为栀子常见的真菌性病害,导致植株落叶、落果,严重时使整株枯死,对药材品质造成了极大的影响,因此有必要开展对栀子叶枯病的相关研究。课题组前期分离鉴定得到引起栀子叶枯病的三种病原菌,分别是链格孢菌(Alternaria alternata)、细极链格孢(Alternaria tenuissima)和拟茎点霉(Phomopsis sp.)。因此,本试验在课题组前期研究的基础上,通过叶枯病病原菌侵染后不同时间段感病叶片的生理变化规律得到其生理响应,并通过转录组测序技术在整体水平上分析栀子叶片在叶枯病病原菌胁迫下的差异表达基因和代谢通路,为今后栀子病害的免疫调控机制提供直接依据,为中药材病害研究及中药材种植产业提供理论基础。1、研究发现,MDA含量呈现先升后降的变化趋势,链格孢菌及拟茎点霉实验组在48h达到最高,细极链格孢实验组在24h达到最高。SOD酶活性先升后降的变化趋势,链格孢菌及拟茎点霉实验组在48h达到最高,细极链格孢实验组在24h达到最高。POD酶活力变现为先升后降的变化趋势,三个组别同时在48h达到最高值。游离脯氨酸含量呈现先上升后下降的变化趋势,链格孢菌实验组在24h含量达到最高、细极链格孢和拟茎点霉实验组在48h含量达到最高。可溶性糖的含量呈现先升后降的趋势,三组同时在24h含量达到最高。可溶性蛋白含量呈现先升后降的变化趋势,链格孢菌和细极链格孢组别在48h含量达到最高、拟茎点霉实验组在24h含量达到最高。叶枯病病原菌的入侵可破坏栀子叶片体内的生理稳态,且多数指标在病原菌侵染24h、48h后达到最高值,随后开始下降,表明这段时间是植物响应病原入侵的关键时期,抗氧化酶在此过程中清除活性氧,保护细胞免受伤害,渗透调节物质含量大幅变化,以维持体内稳态。2、在前期实验基础上,分别选取被不同病原菌侵染24h、48h、72h的病栀子叶片及健康叶片通过高通量测序技术进行转录组测序,结果表明,与健康叶片相比,链格孢菌处理后的24,48和72h小时分别有8697、6883、7805条基因上调表达,有3481、4341、5647条基因下调表达;细极链格孢处理后的24,48和72h分别有6585、4316、3055条基因上调表达,有3756、5635、7047条基因下调表达;拟茎点霉处理后的24,48和72 h分别有6760、5853、8005条基因上调表达,有2612、3086、3014条基因下调表达。3、通过对差异基因的GO、KEGG注释等,可初步得出栀子对叶枯病侵染响应机制如下:病原菌侵染后,植物光合作用相关通路如光合作用、光合作用-天线蛋白、卟啉和叶绿素代谢、光合生物中的碳固定等通路受到影响,有机物合成减少,糖类合成及其代谢途径发生变化。通过信号转导机制,基因调控抗病相关蛋白、酶及转录因子表达,核糖体、氨基酸、蛋白质等合成相关途径基因表达上调。于此同时,与抗病相关对其他代谢通路,如苯丙烷类生物合成、α-亚麻酸代谢等次生代谢物质相关途径被激活表达,以抵御病害产生损伤及自我修复维稳。4、与信号转导相关通路植物激素信号转导及糖类合成及代谢相关通路糖酵解/糖异生在栀子抗叶枯病过程中起到重要作用。除上述通路外,与链格孢菌、细极链格孢抗病相关的代谢途径推测为苯丙烷类生物合成代谢通路。与拟茎点霉相关的抗病通路可能为苯丙氨酸,酪氨酸和色氨酸的生物合成代谢通路。并筛选出栀子抵抗不同叶枯病病原菌侵染过程中相关关键基因,可进一步深入研究。