禾谷镰孢菌(Fusarium graminearum)是多种禾谷类作物的重要致病真菌。禾谷镰孢菌侵染小麦和大麦穗部导致严重的赤霉穗腐病，同时它也是玉米茎腐病致病菌中最具有致病性和侵染力的真菌。目前对禾谷镰孢菌的研究主要集中在其侵染小麦和大麦导致的穗腐病，我们对于禾谷镰孢菌侵染玉米茎部导致茎腐病的致病过程很感兴趣。同一种真菌如何侵染不同宿主以及植物不同器官，导致不同病害的产生是一个非常有意义的问题。我们试图通过分析禾谷镰孢菌在侵染不同宿主时的表达谱寻找答案。　　以往的研究一般认为禾谷镰孢菌在宿主体内主要以菌丝态生长不产生特殊的结构。我们利用带有荧光标记的真菌菌株详细追踪观察了禾谷镰孢菌对于玉米茎部的侵染过程，发现菌丝在不同的生长阶段有不同的路径偏好性，且形态上有细微差别:早期菌丝沿着薄壁细胞(parenchyma cells)的细胞间隙生长，中期菌丝开始分支并侵染到周围的薄壁细胞，此时植物细胞并没有形成可见的特殊结构或者细胞壁加厚等反应，后期菌丝在细胞中迅速生长并充满整个细胞，植物细胞结构崩溃组织腐烂。通过激光显微切割(LCM，Laser capture microdissection)的方法，我们分别获取了禾谷镰孢菌侵染玉米茎部12haim(hours after inoculation for maize)、18 haim、36 haim、48 haim、72 haim、108 haim、132 haim以及144 haim八个时间点的侵染状态的真菌材料并对其表达谱进行了分析。系统聚类分析(HCA，Hierarchy cluster analysis)结果显示侵染玉米时禾谷镰孢菌的转录组与体外生长状态有很大区别，并且体内的八个时间点可以分为两个阶段，分别对应侵染过程的早期胞间生长阶段和晚期胞内生长阶段。对优先表达的基因进行Functioncategory(FunCat)富集分析，发现解毒功能相关的基因在侵染早期和晚期都富集，而胞外代谢以及氧化胁迫响应相关的基因在早期富集，转运相关基因在晚期富集。在侵染玉米茎部时，编码植物细胞壁降解酶(CWDEs，cell-wall degrading enzymes)的基因在真菌侵染的早期和晚期均高表达，并且晚期的表达值更高以应对成熟玉米薄壁细胞的细胞壁防御。一些次生代谢相关的基因簇在侵染玉米的较早时期共表达提示早期胁迫性的侵染环境。特异性的解毒相关基因在侵染玉米茎部时表达，而解毒相关基因的总体表达趋势与侵染小麦胚芽鞘和体外生长不同。芯片结果分析提示侵染早期的菌丝可能经历磷缺乏阶段:在侵染12 haim时负责转运胞外磷源的蛋白编码基因上调表达。侵染18 haim时禾谷镰孢菌可能采用以不含磷的膜脂成分代替细胞膜常规磷酯的方式保证在磷缺乏的环境下的生长和侵染。对3个侵染时间点的样品进行RNA测序，结果证实了芯片结果的可靠性。　　与侵染小麦胚芽鞘的表达谱比较分析结果提示禾谷镰孢菌在侵染玉米茎部时有更大量的细胞壁降解酶的高表达，更早的次生代谢产物合成基因簇的共表达，特异性的解毒功能相关基因的表达以及磷代谢相关基因的高表达，这些侵染策略差异提示玉米成熟茎秆薄壁细胞的防御反应强于小麦幼苗胚芽鞘组织。对于禾谷镰孢菌侵染玉米导致茎腐病的致病过程的详细观察以及对其动态表达谱的分析增进了对禾谷镰孢菌致病机理的理解，为针对性寻找特异性以及广谱性的抗病靶点提供丰富的理论基础。