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本研究首次报道了英国芥格链孢菌（Alternaria brassicae）AA1/5分离株的高质量基因组序列（32.6 Mb/7228个基因），通过比较基因组学揭示了其与印度菌株的基因组差异（重复序列和分泌蛋白减少）。利用双RNA测序技术动态解析了病原菌侵染芥菜（Brassica juncea）两个栽培种（Sej-2(2)和Pusa Jaikisan）过程中病原菌碳水化合物代谢、细胞壁降解及内吞相关基因的差异表达，以及宿主光合系统基因抑制与氧化磷酸戊糖途径（OPPP）基因诱导的转录重编程。研究发现栽培种特异性防御反应关键基因（PR-3、RLP35、JOX4、CYP81F3等）的差异调控，并通过qRT-PCR验证了PR-4和PR-5基因的病原诱导表达模式，为十字花科作物抗病育种提供了新靶点和理论依据。
1 引言
芥格链孢菌（Alternaria brassicae）是专性侵染十字花科作物的坏死营养型真菌病原体，其产生的破坏素B（destruxin B）和宿主选择性毒素ABR-toxin是关键的致病因子。前期基因组研究集中于印度分离株（如J3株，34.1 Mb/11,593个基因），而欧洲菌株的分子互作机制尚未阐明。本研究旨在通过基因组学与转录组学解析英国分离株AA1/5与芥菜的互作机制。
2 材料与方法
2.1 病原菌培养与DNA提取
AA1/5分离株源自英国罗瑟斯特研究所的油菜种子（1987年采集），通过PDA培养基培养后提取DNA。
2.2 基因组测序与注释
采用PacBio长读长与Illumina短读长测序技术，组装获得25个contigs（N50=3.4 Mb）。基因预测使用Augustus软件，功能注释基于GO、KEGG、CAZy等数据库。
2.4 植物接种与样本采集
选用芥菜栽培种Sej-2(2)（中度抗性）和Pusa Jaikisan（中度感病），在开花期接种病原菌分生孢子，于0、1、2、4天（dpi）采集叶片样本进行RNA提取。
2.5 转录组分析
双RNA测序数据通过HISAT2比对至芥菜参考基因组（B. juncea cv. tumida）和AA1/5基因组，差异表达基因（DEGs）通过DESeq2分析。
3 结果
3.1 基因组特征
AA1/5基因组大小为32.6 Mb，编码7228个基因，重复序列占比2.76%（印度J3株为9.33%）。预测分泌蛋白632个，次级代谢基因簇20个，包括破坏素B合成关键基因AbrePsy1（A3079）及其ABC转运蛋白AbreAtr1（A3080）。
3.2 系统发育分析
基于ITS、Alt a1、GAPDH和pmATP基因的进化树确认AA1/5为芥格链孢菌，与印度、美国菌株同源性达99.7%以上。
3.5 病原菌转录组动态
病原菌侵染早期（1–2 dpi）富集于碳水化合物代谢过程（如葡聚糖酶A2042）；后期（4 dpi）内吞相关基因（Arp2/3复合体、网格蛋白适配体）显著下调。坏死诱导蛋白NEP1（A4220）和假定ABR-toxin基因（A1662）在侵染过程中高表达。
3.6 宿主转录响应
病原侵染导致宿主光合系统I/II组分基因（如PsaF、PsbO）持续下调，而氧化磷酸戊糖途径（OPPP）关键酶基因（G6PD2、PGL4等）上调。栽培种比较显示：Sej-2(2)中JA信号衰减基因JOX4和生长素代谢基因DAO2高表达，而Pusa Jaikisan中几丁质酶PR-3、受体样蛋白RLP35等防御基因诱导更强。
3.8 qPCR验证
PR-4和PR-5基因在侵染后1–4 dpi均显著诱导，但栽培种间无显著差异。
4 讨论
4.1 基因组比较
欧洲菌株基因数量显著低于印度菌株，可能与超数染色体缺失有关，但核心致病基因（如毒素合成、CAZymes）保守。
4.2 病原菌致病机制
内吞作用相关基因的下调可能影响病原菌与宿主的物质交换，为新型防控策略提供思路。
4.3 宿主抗病基础
光合作用抑制与OPPP激活可能是宿主能量重分配策略；栽培种特异性防御基因网络（如JA/auxin通路、 glucosinolate代谢）的差异调控与抗性表型相关。
5 结论
本研究首次揭示了欧洲芥格链孢菌基因组的特异性，并动态解析了病原菌-宿主互作转录调控网络，为十字花科作物抗病育种提供了候选基因和理论支撑。
