大白菜根肿病是中国大白菜高发病症,此病会导致大白菜产量的大幅度降低,但大白菜抗根肿病分子机制尚不清楚。本研究以根肿菌优势生理小种4号小种侵染大白菜感病品种‘SN742’,结合显微观察取根肿菌侵染初期根系及同时期未侵染对照进行转录组测序分析,结合聚类分析、qRT-PCR技术及生物信息学手段分析大白菜抗根肿病可能的分子机制。并以感病品种‘SN742’和抗病品种‘SN205’作为试验材料,在根肿菌侵染的各个时期,对根部的过氧化物酶(POD)、水杨酸(SA)及茉莉酸(JA)含量进行测定,得到如下结果:1.通过使用不同浓度(8.89×10~5、9.76×10~5、1.08×10~6、1.21×10~6、1.38×10~6、1.6×10~6)(个/mL)的根肿菌4号生理小种结合琼脂糖覆菌法对大白菜感病品种‘SN742’进行侵染,使用显微压片观察技术发现1.21×10~6个/mL的菌液浓度为最佳侵染浓度,而侵染后第8天为侵染的最佳时间点。2.通过对根肿菌侵染初期大白菜根部进行RNA-seq分析,发现在大白菜与根肿菌互作过程中表达量变化较多的基因分别来自NBS-LRR类抗病相关基因、代谢途径、PRRs、自噬相关基因、刺激响应相关基因以及转录因子相关基因等。3.对抗、感材料侵染期及发病期根部的POD活性检测,发现根肿菌侵染后POD活性显著提高,但在侵染期和发病期提高程度不同,抗病材料发病期变化不明显。表明POD在根肿菌侵染大白菜根部初期及感病材料发病时期均起到了一定的保护作用。4.通过对抗、感材料侵染期及发病期根部的SA含量检测,结合转录组测序的结果,发现有多个SA相关基因参与了根肿菌与大白菜互作的过程;SA含量在接菌后上调显著,而且发病期明显高于侵染期值,而且SA含量也与材料有关,因此认为SA可能是导致白菜的抗病品种对根肿菌有所抵御的原因之一。5.通过对抗、感材料侵染期及发病期根部的JA含量检测,结合转录组测序的结果,发现多个JA相关基因参与了侵染期根肿菌与大白菜互作的过程,JA含量在不同材料中接菌前后变化相反的,感病材料接菌后JA含量上调,而在抗病材料中接菌后含量下降,也说明茉莉酸含量变化与材料抗性反应有关。综合以上试验结果,我们认为在根肿菌侵染大白菜初期,起主要调节作用的基因主要是抗病相关基因、PRRs、过氧化物酶相关基因、水杨酸类相关基因及茉莉酸类相关基因等,POD,SA,JA等可能是大白菜抵抗根肿菌侵染中重要的信号分子。该试验结果为明确大白菜抵抗根肿菌侵染的分子机制提供了重要线索。