尖孢镰刀菌古巴专化型(Fusarium oxysporum f.sp.cubense)引致的香蕉枯萎病是全世界香蕉生产上广泛发生的一种毁灭性香蕉病害。近年来,毒性较强的4号小种蔓延日益严重,使香蕉产业面临更加严峻的挑战,且缺乏有效的防治措施,对调控其病原菌致病因子的分子机制也知之尚少。从分子水平研究该病的致病机理,将可为开拓新的防治途径及选育抗病品种提供理论依据。本实验室以香蕉枯萎病菌4号生理小种野生型XJZ2为研究对象,前期研究中筛选到一株致病力显著下降的T-DNA插入突变体,获得被T-DNA破坏的基因HFI1(Histone H2A Functional Interator 1),命名为Fo HFI1。为进一步研究该基因在致病过程中的作用,本论文应用split marker同源重组的方法对香蕉枯萎病菌的HFI1进行了基因敲除,然后对突变体进行了表型分析和致病力测定。主要结果如下:1.获得了Fo HFI1基因的敲除突变体。以PEG介导的转化法,成功获得多个表型一致Fo HFI1敲除突变体。2.Fo HFI1基因影响了香蕉枯萎病菌多个表型。相比野生型XJZ2,Fo HFI1敲除突变体菌丝的内含物显著下降,不产生气生菌丝,生长速率减慢,菌丝横膈膜距离变短,不产任何形态的孢子。q RT-PCR结果显示Fo HFI1敲除突变体Htf1基因、亚硝酸还原酶基因、蛋白激酶A基因、Stua基因、Wet A基因、几丁质合成基因等多个与产孢和菌丝生长相关基因表达下调。3.Fo HFI1基因影响香蕉枯萎病菌的胞外酶活性。平板酶活方法检测表明,Fo HFI1敲除突变体的多聚半乳糖醛酸酶和纤维素酶活性减弱;q RT-PCR结果显示Fo HFI1突变体的糖苷水解酶基因、内切葡聚糖酶基因、外切葡聚糖酶1抑制子基因、琥珀酸半醛脱氢酶基因、木聚糖酶基因等多个与产孢和菌丝生长相关基因表达下调。4.Fo HFI1基因与香蕉枯萎病菌致病力相关。q RT-PCR结果显示XJZ2侵染香蕉苗过程Fo HFI1基因表达显著上调,表明该基因在侵染过程发挥重要的作用;Fo HFI1敲除突变体尽管能够穿透玻璃纸生长和穿透番茄果皮,但不能进一步浸解番茄果肉,也不能使香蕉苗致病。5.Fo HF1基因影响香蕉枯萎病菌的侵染能力。对野生型XJZ2和Fo HFI1敲除突变体接种的香蕉苗根的组织切片法观察结果显示Fo HFI1敲除突变体无法侵入香蕉根组织;q PCR结果显示,随着接种时间的延长,在香蕉根组织中的Fo HFI1敲除突变体含量逐渐降低。以上结果表明,Fo HFI1与FOC生理学和致病性密切相关,其在致病过程中作用机制极有可能是通过影响FOC对组织的降解能力,导致病原菌无法侵入寄主组织,进而降低了对香蕉苗的致病力。