本研究以毛白杨(Populus tomentosa)和外生菌根(ectomycorrhizae, ECM)真菌——美味牛肝菌(Boletus edulis)为试验材料,设计两种模拟ECM早期共生阶段进行信号分泌、传导与识别的水培互作试验体系,分析其对候选共生相关基因表达的影响。在信号传导模拟体系中,根系4种基因(SOD、POD、PAL和APX)的表达呈缓慢上升趋势,与真菌侵染模拟体系中的表达趋势一致,说明该体系下的ECM真菌能够分泌水溶性信号因子,有效地诱导寄主共生相关基因上调表达,初步验证了信号传导模拟体系对研究ECM早期信号事件的可行性和有效性。在信号传导模拟体系的基础上,分析菌-根共生信号液以及毛白杨根系分泌物、真菌分泌物的水溶液对根系SOD、POD和CIPK2基因转录水平的影响。结果表明,信号液对CIPK2基因表达上调的诱导最为迅速,呈"双高峰"的形式保持基因表达的上调趋势; SOD基因的转录水平于12 h时呈现单峰;而POD基因的表达量在整个互作期间均处于上调状态,并且上调幅度大。通过对比分析推测,在菌-根互作体系中,双方通过信号因子的交流而感知彼此的存在后,分泌并传递水溶性共生信号,寄主感知真菌源共生信号后启动自身免疫机制,提高防御基因的表达。