栀子是茜草科植物栀子（Gardenia jasminoides Ellis）的成熟果实,被列为我国发展高效特色农业大力推广的药用植物。由于受病害的危害,其产量和植物的生长受到了严重的影响。其中煤污病为常见的真菌性病害,在栀子叶片及叶梢上会有黑色小霉斑,随着病害的加剧,霉斑将栀子叶片及叶梢全覆盖,煤污病的主要特征就是栀子的叶片或者叶梢上有黑色的煤粉层。正是由于煤污病的这一特征,因此影响了栀子的光合作用,严重时甚至会使得植株死亡,并对栀子的经济和观赏价值都产生了一定的影响。课题组前期分离鉴定得到引起栀子煤污病的病原菌——隔孢从壳菌（Glomerella septospora）。因此,本实验在课题组前期研究基础上,通过煤污病病原菌侵染后不同时间段感病叶片的生理变化规律得到其生理响应,并对不同时间段的感病叶片进行扫描电镜和透射电镜观察其侵染途径和内部细胞器的变化,再通过转录组测序技术在整体水平上分析栀子叶片在煤污病病原菌胁迫下的差异表达基因和代谢通路,为今后栀子病害的免疫调节控制机制提供直接依据,为中药材病害研究以及中药材种植产业提供理论基础。目的探究煤污病病原菌对栀子叶片的侵染过程,栀子叶片内部防御酶系统对病原菌的响应及响应煤污病病原菌入侵的关键基因,为后续煤污病的防治及抗病品种的选育提供理论基础。（1）通过测定一些生理指标,如防御酶等,来揭示栀子内部防御系统对该病原菌的响应。（2）通过扫描电镜和透射电镜技术,观察到了病原菌入侵栀子叶片的过程及内部细胞器的变化。（3）通过高通量测序技术及后续的数据分析找到抗病的相关基因。方法（1）采用菌饼侵染法,将病原菌接种于健康叶片,分别取8个时间段的感病叶片:0d、1d、2d、4d、6d、8d、10d。测定其SOD、POD、CAT、MDA、PRO、总叶绿素等指标的变化。（2）采用菌饼法接种离体的健康栀子叶片,选取侵染0d、2d、6d、10d的叶片在扫描电镜和透射电镜下观察病原菌的侵染过程及内部细胞器的变化。（3）在前期试验基础上,分别选取被病原菌侵染12h、24h、48h的感病栀子叶片及健康叶片通过高通量测序技术进行转录组测序。结果（1）相较于正常栀子,随着煤污病侵染时间的延长,栀子叶片SOD呈先上升后下降的趋势,在6d时活力最高,为546.20 U.g-1;POD呈先上升后下降的趋势,在4d时活力最高,为1145.59 U.g-1;CAT呈先下降后上升的趋势,4d时CAT的活力最低,为109.94 U.g-1.min-1;MDA呈先上升后下降的趋势,在4d时含量最高,为11.69μmol.mg-1;PRO呈先上升后下降的趋势,在4d时含量最高,为1627.66μg.g-1。总叶绿素呈先下降后上升的趋势,在4d时含量最低,为0.82mg.g-。~1（2）扫描电镜结果:健康的栀子叶片,在其正面背面切面均未发现隔孢从壳菌丝。在侵染前期,菌丝产生吸器吸附在叶表皮上,并产生团状物质突破叶表皮进入叶片内部;在侵染中期,菌丝穿过叶片内部细胞间隙从叶片背面的气孔伸出;到了侵染后期,叶片正面菌丝更加厚实且在叶片内部呈螺旋状前进最后从背部气孔伸出。（3）透射电镜结果:健康叶片的细胞总体形态无较大差异,细胞形态规则,细胞器均沿细胞壁分布,细胞膜完整,胞间连丝清晰可见。而透射电镜下,随着侵染时间的增加,内部的细胞器逐渐分解,最后只剩了少许的叶绿体和线粒体。前期叶绿体在病原菌的侵染下发生形变并向细胞中间靠拢,随后开始出现空泡化并逐渐分解;而线粒体,细胞核也是逐步的分解。细胞中最后会出现许多的菌丝。（4）与正常对照组相比,病原菌侵染12h时,共有1167个差异基因,其中表达上调的基因有284个,表达下调的基因有883个;病原菌侵染24h时,共有1609个差异基因,其中表达上调的基因有418个,表达下调的基因有1191个;病原菌侵染48h时,共有2603个差异基因,其中表达上调的基因有849个,表达下调的基因有1754个。（5）通过对差异基因进行GO、KEGG富集注释后,可以初步得出栀子对煤污病的响应机制:病原菌侵染栀子叶片后,植物光合作用相关通路如光合作用、卟啉和叶绿素代谢、光合作用生物中的碳固定等通路受到影响,有机物质合成减少,糖类合成及其代谢途径发生变化。通过信号转导机制,基因调控抗病相关的蛋白、酶及转录因子表达,核糖体合成相关途径基因表达上调,氨基酸、萜类、玉米素等合成相关途径基因表达下调。与此同时与抗病相关的代谢通路,如苯丙素的生物合成、亚麻酸代谢及其他生物合成与代谢途径发生变化,以抵御病害产生的损伤及自我修复维稳。结论（1）栀子受到煤污病病原菌侵染后将会通过调节自身抗氧化酶系统、渗透调节物质含量以及其他生理生化指标来抵御病害侵染,具有一定的抗煤污病胁迫能力。（2）扫描电镜:煤污病病原菌会侵入叶片内部,为我们肉眼所不见的损伤,不似其它病害那么明显。隔孢从壳菌丝慢慢覆盖叶片,阻碍其叶片的光合作用,同时少部分的菌丝会突破叶表皮进入叶片内部再从气孔伸出。菌丝在内部侵染时,虽不会对内部细胞产生损伤,但是会分泌团状物质,助于菌丝的吸附、前进、侵染,这时可能会影响叶片的生理生化指标。（3）透射电镜:在煤污病胁迫栀子叶片时,其内部的细胞器会做出相应的反应,细胞器会逐渐损伤直至消失,菌丝似乎是从细胞膜逐渐进入的细胞内部,而随后的结果中表明细胞壁受到了损伤,说明隔孢丛壳菌丝还可能是通过溶解细胞壁而进入的细胞。（4）与信号转导相关通路植物激素信号转导在栀子抗煤污病过程中起到重要作用,除上述通路外淀粉和蔗糖的代谢、亚麻酸代谢、苯丙素的生物合成、植物病原菌互作等代谢通路均为关键的抗病通路,从而可以筛选出栀子抵御煤污病侵染的关键基因,并进行深入研究。