棉花是世界性重要的纤维和油料作物。棉花黄萎病是由真菌大丽轮枝菌引起的土传病害。其广泛发生在产棉国家,严重危害纤维的产量和品质。选育抗黄萎病棉花品种是控制棉花黄萎病菌最经济、环保和有效的途径。研究棉花黄萎病菌侵染后的表达谱,明确棉花抗病相关基因的作用机理,发掘抗病基因与育种利用是近年来棉花抗病遗传育种研究的热点。目前对棉花抗黄萎病的分子机制缺乏全面系统的理解和认识,本研究利用高通量测序的数字基因表达谱技术,分析并比较海岛棉抗病品系’Hai7124’接菌后和正常生长两种状态下,不同发育时期基因表达谱的差异,理解抗黄萎病信号通路并筛选抗性相关基因,为揭示棉花抗黄萎病分子机制并用于抗病育种研究利用奠定基础。主要结果如下:选择抗黄萎病品系’Hai7124’接种黄萎病菌,分别在接种Oh、24h、48h、96h和144h后取根部作为处理样本,以未受病菌侵染的相同发育时期棉花作为对照CK。提取供试样本RNA,利用高通量转录组测序技术RNA-Seq进行数字表达谱测序分析。供试的9个文库平均每个文库获得的原始Tag数在690万到750万,Tag种类数在40万到49万之间。去杂后Clean Tag数在660万到730万之间,包含19万以上的Tag种类,表明测序质量较高,数据可信度较好,可用于后续分析。以雷蒙德氏棉作为参考基因数据库,平均每个文库中有57%-60%的标签被唯一定位到基因上。进一步统计转录组中基因的表达水平,得到27000个基因的表达数据,占雷蒙德氏棉基因数目的73%。比较海岛棉抗病品系’Hai7124’接菌后和正常生长两种状态下基因表达谱差异,共获得14846个基因在棉花接菌过程中差异表达。随机选取了 12个表达模式不同的基因进行qRT-PCR检测,其相关系数为R2=82.96%。,表明表达谱和qRT-PCR结果基本吻合,可进行后续的分析。差异基因的GO功能富集分析表明,它们主要参与植物生理活动的调控、细胞信号传导、对植物激素刺激的响应和应对外界的刺激反应等方面。其中参与植物生理生长相关基因在对照组中主要集中在48h和96h高表达,而在接菌处理后则主要集中在96h和144h高表达。研究也发现在接菌处理后富集到大量对外界刺激反应优势表达的基因。上述结果表明接菌后植物的生长发育延迟,并且激活了与抗病反应相关的基因优势表达以应对病原菌的入侵。富集分析表明参与植物抗病反应的基因主要包括类受体激酶、激素信号路径相关基因、木质素合成路径相关基因及转录调控基因。为了进一步明确受黄萎病诱导优势表达的抗病相关基因功能,我们选取了 3个类受体激酶(RLK)基因通过VIGS技术进行功能验证。分别构建沉默RLK1-3基因的沉默表达载体PTRV2-RLK1-3,接种抗病材料海7124。沉默目标基因后,接种黄萎病菌V991。接种12天后,开始表现黄萎病菌侵染症状。连续4周调查不同处理的黄萎病菌感染后病叶数,结果表明沉默RLK2后没有表现明显的感病表型。而沉默RLK1和RLK3的棉花幼苗真叶表现严重的黄化、萎蔫和脱落等典型的黄萎病感病症状。与对照海7124的病叶率(28%)相比,沉默pTRV2-RLK1和pTRV2-RLK3的病叶率分别达到了 72%和65%,二者存在极显著的差异。说明RLK1和RLK3表达下降严重降低棉花对黄萎病的抗性。