桃对流胶病病原葡萄座腔菌侵染的应答机制研究

Peach gummosis is a worldwide disease with high incidence in a wide range and very serious disease hazard. It has influenced the quality and yield of fruits seriously as well as growth and development of peach tree, caused huge economic losses to the peach-producing areas.In recent years, many researchers believe that the peach gummosis is caused by the Botryosphaeria spp..At present, the peach gummosis pathogenic mechanism is unclear.This study from the perspective of the pathogenic fungi press and tree response, using pathological morphology, metabolomics and transcriptome sequencing reveals the response mechanism. The aim of this project is to clarify the dynamic variation of the morphology and metabolite in the process of disease and the defense responses, signal transduction and metabolic related-genes regulation, and to explore the relationships between metabolic changes and the formation of gum under fungus stress, and to deepen the understanding of the the disease process. Eventually, this research want to lay the foundation for disease control and resistance breeding research and promote the health-sustainable development of the peach industry in China.

桃流胶病（Peach gummosis）是一种世界性病害，发病范围广泛，危害严重，严重影响桃树的生长发育和果实产量品质，给桃产区造成巨大的经济损失。近年来，国内外很多学者研究认为桃流胶病是由葡萄座腔菌属（Botryosphaeria spp.）真菌引起的传染性病害。目前，桃流胶病的致病机理尚不清楚。本研究从病原菌接种后树体应激反应的角度出发，通过组织病理形态、代谢组和转录组测序等研究揭示桃对流胶病病原菌侵染的应答机制。本项目的开展，旨在阐明桃流胶病发病过程中组织形态和代谢物的动态变化规律和树体防御反应、信号传导和代谢调控等基因的调控机制，明确病原菌胁迫下桃树树体内的代谢变化和流胶形成的关系，加深桃流胶病发病过程的认识，最终为病害的防治和抗性育种等研究奠定基础，促进我国桃产业的健康持续发展。

桃流胶病是桃树的主要病害之一。已有研究报道，葡萄座腔菌属（Botryosphaeria spp.）真菌是引起桃流胶病的病原菌。项目从组织病理、生理生化、糖代谢及基因表达等方面对桃流胶病发病过程进行研究，也对病原真菌毒素、乙烯利对桃流胶病的影响和硫酸锌的防治作用进行了探讨。主要结果如下：.1. 通过致病条件研究表明空气相对湿度和伤口是桃流胶病发病的主要影响因子。桃枝条在遭受病原菌侵染后的应激反应包括生理生化的改变以及防御相关基因的表达。另外，病原菌诱导细胞降解和胶体形成。.2. 在桃病原性流胶病发病过程中，糖代谢发生明显变化。接种病原菌后桃枝条内的可溶性糖，甘露糖，阿拉伯糖和木糖含量等不同程度的提高；而蔗糖、山梨醇和果糖含量总体呈下降趋势；通过qRT-PCR分析表明，L-galactose和GDP-L-galactose的合成受到抑制，UDP-D-glucuronate、UDP-D-galactose、UDP-D-xylose和 UDP-D-arabinose 的合成增强，而这些物质是多糖合成的直接前体。.3. 接种病原菌前用乙烯利处理可以促进桃流胶病的发生，而接种病原菌后用乙烯利处理可以抑制病害发生，乙烯利在调控桃流胶形成过程中具有双重作用。.4. 建立了葡萄座腔菌JMB-122真菌粗毒素的制备体系，通过GC-MS鉴定了9种真菌次生代谢物。通过分析7种无机化合物对真菌毒素致病性的影响，发现高锰酸钾和硫酸锌可以有效抑制由JMB-122毒素引起的桃流胶病。.5. 硫酸锌不仅能缓解桃流胶病的发生，还可以抑制病原真菌的生长发育和致病性。