植物根部的分泌物作为植物防御反应的隐藏部分,可以看作是一类信号分子,这类信号分子能够影响微生物在根际的生态位构建,进而影响其基因表达。不同的病菌应答不同物种的信号可能根据特定的根际种群来选择。但是,目前关于植物分泌物影响细菌基因表达的模式很少。尤其是在马铃薯与青枯菌在根际生态位的互作的分子机制研究鲜见报道。本文利用茄科植物马铃薯的植物根部分泌物侵染青枯菌PO41,通过基因芯片技术,获得青枯菌PO41的基因表达谱。同时利用茄科植物番茄的根部侵染青枯菌T518,十字花科植物拟南芥的根部侵染青枯菌GMI1000,获得T518和GMI1000的基因表达谱。利用生物信息学分析,进行差异基因分析,GO功能分析,聚类分析以及Pathway途径分析,目的在于寻找病菌致病基因及与致病基因紧密相关的其他基因。这样能够从基因表达网络的上游甚至是源头上揭示其表达调控的分子机理。在处理后8h,16h,24h分别取样,通过分析芯片数据发现,青枯菌的致病因子主要集中在毒性蛋白的输出(Sec途径,Tat途径以及T3SS),胞外多糖的聚合与转运,鞭毛的趋化运动性以及粘附性。在蛋白质输出途径中,非典型输出途径的致病因子主要集中在Sec(sec B,sec DF,yidc)和Tat(tat A,tat C)途径中,促进了折叠和非折叠毒性蛋白的输出。而在T3SS中,马铃薯根际生态位中,只发现fli IATPase在8h时表达明显上调;在拟南芥根际生态位中,fli H、fli P则显逐渐上升的趋势。在胞外多糖的合成过程中,1-磷酸-葡萄糖是胞外多糖的合成原料,UDP-Gal是重要的转糖基反应供体,编码合成两种物质的酶(变位酶和异构酶)表达上调,为胞外多糖的合成提供充足的原料。在鞭毛的趋性运动中,我们发现趋化受体蛋白以及马达蛋白都明显表达上调,根据马达蛋白在侵染过程中的表达量,我们推测在侵染初期24h内,青枯菌已经定殖在根部周围,为早期研究互作基因提供一个可行性参考。同时在马铃薯根际生态位中,发现运动性因子fli C以及控制鞭毛丝蛋白输出的基因flg E都表达上调,促进了鞭毛的黏附作用。但是在拟南芥根际生态位中,fli C基因则明显表达下调,抑制了鞭毛的黏附作用。但是我们同时发现,鞭毛的马达蛋白mot B则明显表达上调,说明鞭毛的运动性加强,也暗示在侵染拟南芥的早期阶段,鞭毛还未黏附在根际表面。这也说明不同植物的根际生态位能够影响菌株的侵染速率。本文关于青枯菌在马铃薯根际生态位的基因表达谱的确定,尤其是与致病性相关的关键基因的表达分析的结果,有助于揭示马铃薯与青枯菌的分子机制,在一定程度上能为马铃薯青枯病抗性的分子机制研究提供理论依据。