大豆是世界重要的粮油经济作物,富含多种营养和植物蛋白。然而,大豆生产过程中常遭遇各种生物与非生物因素的影响,导致产量降低、品质下降,难以满足中国对大豆籽粒及大豆加工品的需求。间套作是世界公认的集约可持续农业栽培方式,具有充分利用光热资源、提高耕地利用率等作用。最近,西南地区创新研制的玉米-大豆带状复合种植技术因其增产效果显著,能够改善土壤理化性质和微生物群落,改善农田生态环境等优势,在我国西北、黄淮海等区域广泛推广应用。然而,在西南地区,寡日照、低温、多雨等典型气候特征,导致多种大豆病害发生普遍,特别是大豆收获前期和收获期的连续低温降雨容易加重大豆荚腐病的发生,严重威胁套作大豆产量和品质提升。镰孢菌Fusarium可引起大豆苗枯、根茎腐、种荚腐等多种病害,是大豆生产中的重要病原物。课题组前期研究了大豆种腐病镰孢菌种群多样性,鉴于种荚是种子的保护屏障,进一步分析大豆荚腐病病原菌种群及其致病性,对于深入探究大豆荚腐和种腐的病原菌相互关系及发病机制具有重要意义。此外,禾谷镰孢菌F.graminearum是带状套作栽培下玉米和大豆两种作物的重要致病菌,与大豆互作中禾谷镰孢菌F.graminearum的侵染致病机制尚不清楚。本论文以带状套作下大豆荚腐病相关镰孢菌及重要致病禾谷镰孢菌为研究对象,研究结果如下:（1）研究了带状套作大豆荚腐病相关镰孢菌的种群多样性及致病性。通过对四川主要带状套作大豆种植区大豆荚腐病病样的采集,镰孢菌的组织分离与纯化,基于培养性状、形态特征并结合EF1-α和RPB2基因序列的分子分析,结果表明,分离获得的83株镰孢菌菌株被鉴定为藤仓镰孢菌F.fujikuroi、禾谷镰孢菌F.graminearum、层生镰孢菌F.proliferatum和两个木贼镰孢菌复合种F.incarnatum-equiseti species complex（FIESC）。接种套作大豆品种南豆12种子进行致病性测定,结果表明,5种分离获得的荚腐病相关镰孢菌均可以引起南豆12种子发病,其中以藤仓镰孢菌F.fujikuroi接种后病情指数最高,种子发芽率、根长和种子鲜重显著降低,木贼镰孢菌F.equiseti的致病力次之,禾谷镰孢菌、层生镰孢菌及F.incarnatum的致病力较弱。此外,研究还发现,荚腐病致病镰孢菌的种群多样性与大豆品种和种植区域存在一定的关系。本研究结果对于大豆荚腐病抗病育种及病害防治具有重要的参考价值。（2）禾谷镰孢菌F.graminearum是带状套作栽培下玉米茎腐病和穗腐病以及大豆根腐病、种荚腐病的共有致病菌,关于该菌与玉米的互作机制前人已开展研究,但禾谷镰孢菌F.graminearum与大豆的互作机制尚待解析。本论文采用大豆致病禾谷镰孢菌刺伤接种大豆黄花苗下胚轴后12、24和48 h后,基于RNA-seq测序技术,研究了在大豆侵染致病过程中禾谷镰孢菌F.graminearum的关键致病基因及其信号调控通路。结果表明,通过GO和KEGG注释分析,与F.garminearum参照基因相比,接种后不同时间共筛选获得2313个差异表达基因,其中128个差异基因在三个接种时间点均存在差异,但接种后24 h筛选获得差异表达基因最多。分析上调和下调差异表达基因发现,在禾谷镰孢菌侵染南豆12过程中,下调差异基因（1156/2313）显著高于上调差异表达基因（589/2313）。研究发现,这些差异表达基因主要富集在过氧化物酶体peroxisome,核糖体ribosome和碳代谢等信号通路,表明这些信号通路在禾谷镰孢菌侵染致病、生殖和碳素利用方面起了重要作用。研究为深入探究禾谷镰孢菌F.graminearum与不同寄主互作机制提供了一定的理论基础。综上所述,本论文明确了引起四川套作大豆荚腐病的5个镰孢菌种,不同大豆品种及栽培区荚腐病致病镰孢菌种群存在差异,以藤仓镰孢F.fujikuroi为优势强致病力种,严重影响大豆产量和品质。另外,作为带状套作两种作物的共有致病菌,论文研究筛选到了参与禾谷镰孢菌F.graminearum在侵染大豆过程中的关键基因及其信号通路,为禾谷镰孢菌与不同寄主互作机制的深入研究奠定了一定理论基础。总之,论文研究结果为玉米大豆带状套作下大豆镰孢菌相关病害的抗性育种和防治研究提供了一定的参考。