随着我国西瓜种植面积的增加,西瓜炭疽病在我国西瓜产区的发生与危害日益加重,不仅造成西瓜果实的大量腐烂,还严重影响采后的保存与运输。本研究调查采集了我国不同产区西瓜炭疽病样本,经过分离纯化研究我国西瓜炭疽病病原菌更多种类多样性及致病力差异,为西瓜炭疽病的诊断及炭疽菌属分类信息知识数据库提供了有效信息;此外,对Cmedical isotope productionolletotrichun magnum进行基因组和转录组测序分析,同时构建该菌的根selleck化学癌农杆菌介导(ATMT)的突变体库,为深入研究C.magnum的致病机理及开发更有效的防控策略提供基础。主要的研究结果如下:1.我国主要西瓜产区炭疽病病原菌种类多样性及致病差异研究。本研究从我国8个西瓜主产区共采集具有西瓜炭疽病症状的样本224份,分离纯化获得了526个分离株。选取其中146个作为代表菌株结合形态学进行七个基因位点(Act、Chs-1、Gadph、Gs、His3、ITS和Tub2)系统发育分析。结果表明,代表株属于炭疽菌属(Colletotrichum)的12个已知种(C.aenigma、C.chlorophyti、C.fructicola、C.jiangxiense、C.karstii、C.magnum、C.nymphaeae、C.nigrum、C.orbiculare、C.plurivorum、C.sojae和C.truncatum)及3个新种(C.citrulli、C.kaifengense和C.qilinense)。引起西瓜炭疽病的优势种是C.orbiculare。选取15个菌株作为代表菌株进行了致病性试验,结果表明,所有代表菌株都具有致病性,其中C.kaifengense和C.magnum分别对叶片和果实具有较强的致病力。本研究首次发现引起西瓜炭疽病的病原菌有C.aenigma、C.chlorophyti、C.fructicola、C.jiangxiense、C.nymphaeae、C.nigrumrr、C.plurivorum和C.sojae。2.C.magnum分生孢子萌发及附着胞形成相关基因分析。本研究通过对C.magnum进行全基因组测序和组装,揭示其参与生长发育和致病的调控机制。以CAASZK4为代表菌株,提取CAASZK4的DNA进行基因组测序。通过Pac Bio RS II测序获得4.59 Gb基因组序列数据。对序列数据进行处理,过滤掉低质量的reads后,通过分层组装技术获得大小为61.87 Mb的基因组序列。共鉴定到13,943个基因,其中1,853个编码具有信号肽的编码蛋白、3,177个编码跨膜蛋白、1,411个编码分泌蛋白和269个编码效应蛋白。通过孢子萌发不同时期的转录组分析发现13,103个差异表达基因,其中上调和下调表达的基因分别为8426个和4677个。通过分析推测116个(10个编码几丁质酶、27个参与丝分裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路、34编码ABC转运蛋白、1个编码自噬蛋白、13个参与脂肪酸降解途径、6个编码过氧化酶体、1个编码钙转运P型ATP酶、2个编码尿囊素、22个编码参与黑色素合成途径)差异表达基因与孢子萌发和附着胞的形成相关。本研究为深入探索C.magnum的致病机制及开发更有效的防控策略提供了基础。3.根癌农杆菌介导的C.magnum致病相关基因鉴定。为了探索C.magnum的致病机制,本研究优化了用于C.magnum的根癌农杆菌介导(ATMT)的遗传转化体系。本研究中,ATMT体系的转化效率为每10~8个分生孢子可获得130-360个转化子。Southern blot分析显示,大约75%的转化子含有单拷贝T-DNA。通过致病性试验,发现3个转化子完全丧失了致病力。对T-DNA左右臂侧翼序列及全基因组重测序分析,鉴定了3个转化子的T-DNA整合位点(TISs),其中一个转化子中,T-DNA被整合到基因的内含子区域,该基因编码AP-2复合亚基σ,并发现该转化子有基因缺失,缺失的2个基因分别编码转录起始蛋白SPT3和一个假设蛋白。在第二个转化子中,T-DNA被整合到基因的5’侧翼,该基因与稻瘟菌(Pyricularia oryzae)的肌球蛋白I基因(MYO5)相似(78%)。在第三转化子中,T-DNA被整合到两个相邻基因的外显子区域中。其中一个是5′-3’外切核酸酶1基因(XRN1),另一个是编码WD重复蛋白视网膜母细胞瘤结合蛋白4的基因(RBBP4),该基因与Saccharomyces cerevisiae中ras-环AMP途径的负调节因子MSl1同源。