甜瓜(Cucumis melo L.)是葫芦科甜瓜属植物。具有独特的香气,味甜且营养丰富,深受消费者的喜爱。白粉病是影响甜瓜生产和经济效益的主要病害之一,在植物-病原互作环境下,植物的基因响应往往发生剧烈的变化,进而通过调控酶代谢和物质代谢形成一系列的防御机制。目前,关于白粉病发病过程对甜瓜DNA甲基化修饰和基因表达网络的研究尚浅影响缺少系统研究,本研究以‘羊角蜜’甜瓜为供试材料,通过全基因组甲基化和转录组测序技术,研究了白粉病对DNA甲基化和基因表达的影响,为探明甜瓜响应白粉病的分子机制奠定一定的基础。主要结果如下:1.全基因组DNA甲基化测序结果符合要求且测序质量合格。鉴定CpG、CHG和CHH三种形式的甲基化修饰中DMR的数量分别为8,047、4,872和6,686个。接种白粉病后,甜瓜叶片DNA甲基化修饰水平有所提升。差异高甲基化区域的程度显著差异低甲基化区域,并且在不同修饰作用下,DMR在基因组功能元件区域的分布亦有不同。2.转录组测序质量合格,数据全面,覆盖度高。共鉴定到4,808个差异表达基因,其中2,315个上调基因,2,493个下调基因。差异表达基因热图聚类分析表明,白粉病诱导产生的下调基因多集中于植物生长过程,而上调基因多集中于抗病过程。3.甜瓜全基因组DNA甲基化测序与转录组测序联合分析表明,存在于差异高甲基化区域的差异表达基因有1,520个,存在于差异低甲基化区域的差异表达基因有1,057个。其中,共鉴定出唯一基因2,134个,对其进行GO富集分析发现,这些差异基因主要参与了植物代谢、细胞生长、催化等基础过程,且高甲基化的差异表达基因多于低甲基化的差异表达基因。DNA甲基化与基因表达之间具有复杂的调控关系。结果中共分析了70个具有DMR的差异表达基因,其中绝大部分基因的甲基化水平升高,基因表达水平降低;甲基化水平降低,基因表达水平升高,符合DNA甲基化与基因表达间的生物关系。4.甜瓜感染白粉病后,2个核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶基因,下调表达;叶绿素代谢中22个基因的表达水平发生了显著变化,其中18个下调;光合作用过程中51个基因的表达水平发生显著变化,其中50个下调。说明甜瓜感染白粉病后光合作用和叶绿素合成受到抑制,影响营养供应,造成植物生长抑制。而甜瓜感染白粉病过程中,几丁质酶、苯丙氨酸解氨酶、4-香豆酸-辅酶A连接酶、多酚氧化酶、过氧化物酶、乙烯应答转录因子以及WRKY转录因子中的绝大部分基因表达显著上调,表现出对白粉病的积极响应。以上结果表明,甜瓜感染白粉病后,甜瓜光合作用相关基因表达下调,抗性相关基因表达上调;诱导差异表达下调基因多于上调基因,这与DNA甲基化分析中诱导差异高甲基化区域多于差异低甲基化区域相符合。