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苜蓿春季黑茎病的病原为苜蓿茎点霉（Phoma medicaginis）,该病分布于世界各苜蓿产地,是苜蓿上常发性病害,症状有叶斑和茎秆变黑,对苜蓿产草量、种子产量和草品质影响较大。然而,现有苜蓿品种大多对此病原菌并无抗性。为阐明其致病机理,进而探究苜蓿的抗病机理,应用于抗病育种实践。本文采用便携式光合仪、荧光定量PCR仪和气质联用仪等技术方法,于接种后第228天测定了苜蓿叶片的光合生理、营养物质代谢、抗氧化系统、抗性相关基因等指标,得到如下主要结果:1.苜蓿茎点霉显著降低苜蓿的光合和碳同化作用。与对照组比较,以下指标在侵染过程中均显著降低:接种叶片的净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）。胞间二氧化碳（Ci）在侵染初期和后期显著降低。以下指标在侵染后期显著降低:PSⅡ反应中心激发能捕获效率（Fv’/Fm’）、PSⅡ反应中心电荷分离实际量子效率（ΦPSII）、电子传递速率（ETR）、光化学淬灭系数（qP）和非光化学淬灭系数（qN）、初始荧光（F0）和光化学量子效率（Fv/Fm）。叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a/b和总叶绿素含量及rbcS和cab基因表达量在侵染初期和后期显著降低。光补偿点（LCP）和羧化效率（CE）显著降低。CO2补偿点（CCP）显著升高。2.苜蓿茎点霉导致苜蓿叶片中营养物质代谢紊乱。与对照比较,总蛋白含量在侵染中后期显著降低。蔗糖磷酸合成酶（SPS）和蔗糖合成酶（SS）活性均在侵染后期显著增高。腺苷磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（AGPase）含量在侵染的不同时期均有显著增高。谷氨酰胺合成酶（GS）含量在侵染初期显著增高,谷氨酸脱氢酶（GDH）含量在侵染前中期显著降低,后期显著增加。在侵染中后期蔗糖含量显著降低,而葡萄糖和果糖含量在侵染的不同时期均有显著增高。接菌组中Mn、Li、Cr、Co、Mg、Ca和Fe元素含量显著增高,Na含量显著降低。3.苜蓿茎点霉影响了苜蓿叶片主要代谢产物的代谢通路。在鉴定出病叶和健康叶片中的70种化合物中,有16种与糖酵解、三羧酸循环、脂肪酸、谷胱甘肽、肌醇磷酸和氨基酸等6条代谢通路有关,其中糖酵解、三羧酸循环、脂肪酸和氨基酸代谢通路中化合物如:葡萄糖和丙酮酸;琥铂酸、富马酸和柠檬酸;棕榈酸和十八烷酸;5-o-脯氨酸、天门冬氨酸、谷氨酸和赖氨酸,与对照组比较,在侵染后期大幅度增高并具显著性。甘氨酸、亮氨酸、异亮氨酸和酪氨酸在侵染中后期均低于对照组（显著或不显著）。γ-氨基丁酸（GABA）在侵染过程中均显著降低。蛋氨酸除在侵染初期无显著差异或显著降低外,其余时间点均未检出。肌醇磷酸通路中肌醇和肌醇-1,3,4,5,6-戊基磷酸在侵染中后期均显著降低。其它化合物:2-吡咯烷酮在侵染过程中均显著降低;丙二酸含量在侵染初中期显著降低,后期显著增高。4.苜蓿茎点霉使苜蓿抗氧化系统紊乱。与对照组比较,丙二醛（MDA）和过氧化氢（H2O2）含量在侵染中期呈显著升高趋势。超氧化物歧化酶（SOD）活性在侵染后期显著降低,而过氧化氢酶（CAT）活性和过氧化物酶（POD）活性变化无规律性。多酚氧化酶（PPO）活性在未接菌组叶片中均未检出,接菌组在侵染过程中均能检出,其中在侵染早期活性最高,之后呈下降趋势。5.苜蓿茎点霉推迟苜蓿叶片中病程相关蛋白和抗病相关基因表达量的迅速大幅度上调。β-1,3-葡聚糖酶、几丁质酶（CHI）、谷氨酰胺合成酶（GS1）、苯丙氨酸解氨酶（PAL）和查尔酮合成酶（CHS）基因表达量在侵染中期增高幅度最大并具显著性,之后均迅速降低。综上所述,苜蓿茎点霉对寄主的致病机理存在一个复杂的生理调控网络。病原菌的侵染使植物体内抗氧化平衡系统破坏,使植物体内活性氧增加,而总抗氧化酶活性降低,使叶片产生脂质过氧化损伤,致使光合和碳同化作用降低,继而使植物体内糖氮代谢紊乱,推迟病程相关蛋白基因和抗病相关基因迅速强烈应答,促进植物衰老死亡。