玉米大斑病菌(Setosphaeria turcica)引起的玉米大斑病(Northern Corn Leaf Blight)是威胁玉米生产的一种重要叶部真菌病害,常给玉米生产造成重大经济损失。研究表明,cAMP信号转导途径能够调控病原真菌的生长和发育,并与致病性有关。cAMP途径主要组分包括蛋白激酶A(Protein kinase A,PKA)和腺苷酸环化酶(Adenylyl cyclase,AC)。蛋白激酶A是该途径下游的主要效应分子,与一些病原真菌的致病性有直接关系。本研究利用RACE技术对前期所得的玉米大斑病菌的cAMP依赖性蛋白激酶A催化亚基基因(PKA-c)片段进行延伸,获得了PKA-c全长基因。生物信息学分析表明,PKA-c基因与小麦黄斑叶枯病菌(Pyrenophora tritici-repentis)和烟草赤星病菌(Alternaria alternate)的相似性高达97%和92%;比对cDNA和DNA序列后发现,该基因有两个内含子,开放阅读框大小为1524 bp,编码507个氨基酸。本试验还在mRNA水平上研究了PKA-c的表达规律,发现PKA-c参与碳源物质的利用,且受山梨醇高渗胁迫的影响,此外,PKA-c还参与高渗环境下病菌的钠盐渗透胁迫反应,研究结果为进一步明确cAMP信号转导途径在玉米大斑病菌致病过程中的作用提供了理论依据。为进一步明确PKA-c基因与玉米大斑病菌致病性的关系,本试验对玉米大斑病菌的PKA-c基因进行了RNA干扰研究。将PKA-c基因的RNAi载体质粒利用PEG介导法转化玉米大斑病菌的原生质体,潮霉素和PCR筛选共获得了5个转化子。通过半定量RT-PCR以及Northern blotting方法,验证转化子M3、M5、M9为突变体。对基因沉默突变体进行生物学性状分析,发现其菌丝生长速度高于野生型,但分生孢子产生能力下降,萌发所需时间变长;转化子的致病性较野生型明显降低,但两者产生HT-粗毒素的能力没有明显差别。试验还发现,在PKA-c基因表达量下降的同时,伴随着黑色素转录因子、木聚糖酶基因和微管蛋白基因表达量的下降。经对菌株产生的木聚糖酶酶活进行了测定,发现突变体的酶活比野生型低。由此得出结论,PKA-c基因参与调控玉米大斑病菌分生孢子的产生及萌发、参与黑色素的合成及木聚糖酶的合成,但与毒素的产生无关。