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苹果营养丰富,味道甜美,是人们经常食用的水果之一,但其采后易受病原菌侵染,从而造成巨大的经济损失。其中由扩展青霉（Penicillium expansum）引起的苹果采后青霉病是导致苹果腐烂的主要原因之一。目前,P.expansum侵染苹果机制的研究还处于起步阶段,P.expansum侵染苹果过程中最关键的致病因子尚不明确,这严重影响了人们对P.expansum侵染苹果机制的认识。本文针对学术界对P.expansum侵染苹果机制认识不足的问题从腐烂苹果上筛病原菌并观察其在苹果上的侵染过程,通过转录组测序研究病原菌和苹果在侵染关键时间点的转录水平变化及互作关系,筛选侵染过程中的关键基因,通过同源重组的方法对关键基因进行敲除和回补,验证其是否为P.expansum侵染苹果的关键基因。论文的研究工作和主要结论如下:（1）从腐烂的苹果上分离纯化到一株疑似病原菌K1,通过科赫法则验证,确定了疑似病原菌K1为苹果的致病菌。对K1在接种苹果伤口组织之后侵染过程进行观察,发现其接种苹果的1、3和6 h是K1侵染苹果过程中的关键时间点。分子生物学鉴定以及形态学观察的结果表明,病原菌K1为P.expansum。（2）通过转录组测序研究P.expansum K1在侵染苹果1、3和6 h这3个关键时间点的基因表达水平的变化,结果表明,P.expansum K1在侵染苹果的过程中,主要通过以下三个方面的变化来展开侵染:1)通过调节葡萄糖氧化酶相关基因的表达调节环境p H值,从而促进孢子萌发和菌丝生长,为细胞壁降解酶的基因表达提供良好的环境;2)通过谷胱甘肽S-转移酶（Glutathione S-transferase,GST）和过氧化氢酶（Catalase,CAT）相关基因的表达帮助P.expansum K1应对氧化胁迫;3)分泌侵染相关效应子,帮助P.expansum K1侵染苹果。（3）苹果在响应P.expansum K1侵染的过程中,主要通过激活体内PTI（1h）和ETI（3 h）来响应P.expansum K1的侵染;P.expansum K1接种苹果1 h,P.expansum K1通过葡萄糖氧化酶的表达调控其体内微环境的p H,调控孢子萌发、细胞壁降解酶和菌丝生长相关基因的表达。P.expansum K1体内CWDEs的表达同时激活了苹果的PTI防御系统;P.expansum K1接种苹果后,苹果体内在接种P.expansum K1 3 h产生了活性氧（Reactive oxygen spices,ROS）,从而损害P.expansum K1的细胞和调控苹果体内的PTI。P.expansum K1通过激活体内GST和CAT的表达来调控抗氧化胁迫的能力;在接种P.expansum K1 3h,激活植物激素信号转导途径,调控苹果体内的PTI和ETI。（4）通过对P.expansum K1侵染苹果的关键基因进行筛选,发现一个与苹果互作的基因数量较多且在接种苹果的1、3和6 h都上调表达的基因GHS（Glycoside hydrolase superfamily）,对其接种苹果0-24 h的基因表达水平进行测定,发现其在接种苹果的0-6 h,GHS的相对表达量呈现先上升（0-3 h）再下降（3-6 h）的趋势;在3 h,GHS基因的表达水平最高。通过测序获得了GHS的基因序列;对GHS基因翻译的GHS蛋白进行生物信息学分析,发现GHS蛋白有265个氨基酸,其相对分子质量为28 k Da,不稳定系数为27.38,亲水性评估为0.117,该蛋白分类为稳定蛋白和疏水性蛋白;通过在线预测,得出GHS蛋白在第19-20的氨基酸序列中存在一个信号肽且为分泌蛋白;通过对GHS蛋白构建进化树发现,其与P.expansum的Glycoside hydralase superfamily蛋白高度同源;数据库比对分析,GHS蛋白编码了一个碱敏感连锁蛋白前体且包含1个糖基水解酶催化核心的保守结构域;预测了GHS蛋白的二三级结构。（5）通过同源重组的方法,构建了GHS基因敲除突变株△GHS-T5、△GHS-T6和GHS基因回补株GHS-C5和GHS-C6,敲除GHS基因不会影响菌株的正常生长;通过比较野生型P.expansum K1和GHS基因敲除突变株△GHS-C5、△GHS-C6以及GHS基因回补株GHS-C5和GHS-C6在苹果伤口处的腐烂情况、腐烂率和腐烂直径,发现敲除GHS基因的突变株使苹果致病的能力显著下降,而回补GHS基因之后,其致病能力得到恢复。由此得出,GHS基因是控制P.expansum K1在苹果伤口处致病能力的关键基因。本论文从病原菌的分离入手,通过科赫法则验证K1为苹果的病原菌P.expansum;确定了P.expansum K1侵染苹果的关键时间点;通过转录组学技术研究了P.expansum K1和苹果在侵染关键时间点的变化;从病原菌和宿主两个角度出发,筛选出可能的关键致病基因GHS并对其进行了生物信息学分析;通过同源重组的方法构建GHS基因敲除突变株和回补株,证明了GHS基因是控制P.expansum K1在苹果伤口致病能力的关键基因,初步揭示了P.expansum K1侵染苹果的机制。本研究可为后续苹果采后青霉病的控制研究提供一定的理论基础。