大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)是一种土壤传播的植物病原真菌,通过根部侵染宿主维管束组织引发植物黄萎病。由于该病原菌具有寄主广泛、变异频繁、传播途径多样、存活时间长久的特点,常规防治方法很难对其进行有效防治,因此迫切需要对大丽轮枝菌与寄主互作的分子机制进行深入研究。本研究利用RNA-seq测序技术对棉花大丽轮枝菌和向日葵大丽轮枝菌分别受棉花和向日葵根系诱导后的基因表达情况进行分析,筛选2个大丽轮枝菌受两种寄主诱导后的差异表达基因,为解析大丽轮枝菌与寄主互作的分子机制奠定基础。1.将察氏液体培养基培养72h的棉花大丽轮枝菌和向日葵大丽轮枝菌,经转录组测序、比对分析,结果表明,583个基因只在棉花大丽轮枝菌特异表达,724个基因只在向日葵大丽轮枝菌特异表达。在察氏液体培养基中添加棉花根系诱导培养72h棉花大丽轮枝菌,与不被诱导的棉花大丽轮枝菌相比,得到了42个差异表达基因(pvalue<0.05),其中20个基因为上调表达,22个基因为下调表达;其中6个差异表达基因表达水平差异显著(padj<0.05)。在察氏液体培养基中添加向日葵根系诱导培养72h向日葵大丽轮枝菌,与不被诱导的向日葵大丽轮枝菌相比,得到了79个差异表达基因(pvalue<0.05),其中28个基因为上调表达,51个基因为下调表达;其中35个差异表达基因表达水平差异显著(padj<0.05)。通过GO及KEGG注释分析表明,棉花大丽轮枝菌的42个差异表达基因与氨基酸代谢、碳水化合物代谢、能量代谢、膜完整成分等相关,向日葵大丽轮枝菌的79个差异表达基因与氨基酸代谢、能量代谢、次生代谢产物生物合成、膜完整成分、水解酶活性、转移酶活性、结合活性等相关。以上结果表明,棉花大丽轮枝菌和向日葵大丽轮枝菌分别存在与寄主专化性相关基因。2.用添加棉花根系的察氏液体培养基分别诱导培养棉花大丽轮枝菌和向日葵大丽轮枝菌72h,通过转录组比对分析,结果表明,55个基因只在棉花大丽轮枝菌上调表达,101个基因只在棉花大丽轮枝菌下调表达;154个基因只在向日葵大丽轮枝菌上调表达,209个基因只在向日葵大丽轮枝菌下调表达;基因VdSC1在向日葵大丽轮枝菌上调表达,在棉花大丽轮枝菌下调表达,基因VdSC2在棉花大丽轮枝菌上调表达,在向日葵大丽轮枝菌下调表达。用添加向日葵根系的察氏液体培养基分别诱导培养棉花大丽轮枝菌和向日葵大丽轮枝菌72h,通过转录组比对分析,结果表明,212个基因只在向日葵大丽轮枝菌上调表达,260个基因只在向日葵大丽轮枝菌下调表达;90个基因只在棉花大丽轮枝菌上调表达,117个基因只在棉花大丽轮枝菌下调表达;基因VdSC3、VdSC4、VdSC5在向日葵大丽轮枝菌上调表达,在棉花大丽轮枝菌下调表达,基因VdSC6在棉花大丽轮枝菌上调表达,在向日葵大丽轮枝菌下调表达。用添加棉花根系和向日葵根系的察氏液体培养基分别诱导培养向日葵大丽轮枝菌72h,通过转录组比对分析,结果表明,348个基因只在向日葵根系诱导的向日葵大丽轮枝菌上调表达,180个基因只在向日葵根系诱导的向日葵大丽轮枝菌下调表达;108个基因只在棉花根系诱导的向日葵大丽轮枝菌上调表达,115个基因只在棉花根系诱导的向日葵大丽轮枝菌下调表达;基因VdSC7在棉花根系诱导的向日葵大丽轮枝菌上调表达,在向日葵根系诱导的向日葵大丽轮枝菌下调表达。用添加棉花根系和向日葵根系的察氏液体培养基分别诱导培养72h棉花大丽轮枝菌,通过转录组比对分析,结果表明,50个基因只在棉花根系诱导的棉花大丽轮枝菌上调表达,56个基因只在棉花根系诱导的棉花大丽轮枝菌下调表达;88个基因只在向日葵根系诱导的棉花大丽轮枝菌上调表达,86个基因只在向日葵根系诱导的棉花大丽轮枝菌下调表达。通过GO及KEGG注释分析表明,基因VdSC4与sulfur relay system有关,基因VdSC5与跨膜运输有关,基因VdSC7与转录因子有关。以上结果表明,棉花大丽轮枝菌和向日葵大丽轮枝菌存在与寄主选择性相关基因。