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由稻瘟病菌（Magnaporthe oryzae）引起的水稻稻瘟病极大地危害世界水稻生产和粮食安全。在水稻-稻瘟病菌互作过程中,病原菌分泌的效应蛋白对侵染宿主非常重要,其在营养生长时保持转录沉默,而在与宿主互作过程中高表达,但是营养生长时期效应蛋白转录沉默如何稳定维持,并且在与水稻互作中如何解除抑制而开启转录激活,这些问题仍未知,因此研究稻瘟病菌效应蛋白的转录调控机制对于稻瘟病菌的防治具有重要的理论意义。多梳抑制复合体2（Polycomb Repressive Complex 2,PRC2）介导的组蛋白H3第27位赖氨酸三甲基化（Trimethylation of histone H3 at lysine 27,H3K27me3）修饰对靶基因的转录沉默起着重要作用。本文对稻瘟病菌PRC2在稻瘟病菌的生长产孢,附着胞形成以及侵染中的作用进行了分析,并阐明PRC2沉默基因转录的分子机制。研究发现,稻瘟病菌PRC2由核心亚基Kmt6、Suz12和Eed组成。稻瘟病菌中负责催化H3K27me3修饰的转移酶KMT6缺失后,突变体在营养生长阶段即有一部分效应蛋白的表达被组成型激活,这一结果表明H3K27me3修饰可能参与调控效应蛋白的转录过程。此外,通过酵母双杂交和免疫共沉淀证实了Kmt6和Eed可以互作,并且在Δkmt6、Δsuz12和Δeed菌株中H3K27me3的修饰几乎完全缺失,表明三者共同建立和维持H3K27me3修饰。此外,相比于野生型,Δkmt6、Δsuz12和Δeed菌株均表现为生长产孢受阻且侵染菌丝的扩展能力降低,从而减弱了对宿主的致病能力,同时Kmt6、Suz12和Eed还参与维持稻瘟病菌细胞壁的完整性。RNA-seq结果表明在Δkmt6、Δsuz12和Δeed菌株中大量的基因表现差异表达,其中上升表达的基因占绝对多数,揭示PRC2介导的H3K27me3修饰在稻瘟病菌中具有保守的转录抑制作用。相比于B157和Guy11,246种预测的效应蛋白编码基因在Δkmt6突变体中差异表达上调,表明PRC2的缺失确实可以导致大多数效应蛋白在营养生长时期的转录抑制得到不同程度的“解除”。进一步通过Ch IP-seq和Ch IP-q PCR实验,一方面证实在稻瘟病菌营养生长阶段组蛋白修饰H3K27me3可以通过在效应蛋白染色质区域的大量富集从而抑制其基因表达,另一方面在稻瘟病菌侵染后,效应蛋白的转录激活可能伴随着H3K27me3修饰的部分“擦除”。综上,本研究初步揭示了稻瘟病菌中PRC2通过催化H3K27me3修饰调控效应蛋白转录的分子机制。在真核生物中,PRC2和PRC1广泛存在并协同调控基因转录沉默,而在低等真核生物如真菌中只存在PRC2,至今未有发现和报道PRC1及其同源组分的存在,在没有PRC1的辅助下PRC2如何实现对靶基因的稳定抑制等问题仍待阐述。通过酵母双杂交和免疫共沉淀证实了染色质重塑因子Nurf55/P55与PRC2核心组分Kmt6、Suz12和Eed相互作用,形成复合体。同时,通过转录组的比较,表明P55起转录沉默的作用。相比于野生型,突变体Δp55的生长产孢受阻,附着胞形成正常,对宿主致病力减弱是由于侵染菌丝扩展能力的减弱。Δp55菌株中H3K27me3修饰的水平显著降低并且H3K27me3修饰在稻瘟病菌中的分布发生大幅改变,同时P55影响了H3K27me3修饰介导的基因沉默。综上,附属亚基P55对H3K27me3修饰在稻瘟病菌中的正常分布不可或缺,并在核心亚基实现对靶基因的稳定抑制中起着重要作用。在P55-GFP菌株中利用GFP磁珠对总蛋白进行免疫共沉淀,对得到的蛋白复合物进行质谱鉴定,鉴定到组蛋白去乙酰化复合体组分Sin3。通过酵母双杂和免疫共沉淀验证了P55与Sin3以及组蛋白去乙酰化酶Hos2互作。Sin3影响稻瘟病菌生长、产孢以及对宿主的致病力,同时SIN3缺失导致营养生长阶段也激活了大量效应蛋白的表达。结合RNA-seq结果,Sin3调控大量基因的转录沉默,且突变体中H3和H4部分位点的乙酰化修饰水平显著上升,H3K27me3修饰水平下降,表明Sin3组蛋白去乙酰化酶复合体（Sin3 histone deacetylase complex,Sin3-HDAC）可能通过参与建立与维持H3K27me3修饰与PRC2协同调控基因的转录沉默。此外,通过转录组分析并证实在Δsin3中自噬相关基因ATG1、ATG13和ATG17的表达显著上调。通过检测细胞自噬标记蛋白Atg8,发现在正常生长条件下Δsin3中GFP-Atg8融合蛋白发生了严重的降解,推测Sin3可能参与自噬基因转录调控进而影响自噬。进一步通过Ch IP-q PCR,证实Sin3可以结合到ATG1、ATG13和ATG17等基因的启动子上,并降低所结合区域染色质H4K16ac的修饰水平,从而负调控自噬基因的表达。此外,Sin3还可以通过正调控TOR的活性参与自噬的调控。综上,本研究阐述了稻瘟病菌多梳抑制复合体2介导的组蛋白修饰H3K27me3调控包括效应蛋白等基因转录沉默的重要作用及分子机制,揭示了PRC2附属亚基P55在组蛋白修饰H3K27me3的建立与维持中的重要作用,初步解析了Sin3与PRC2共同参与基因转录沉默以及Sin3调控细胞自噬的分子机制。本研究结果可为作物抗病育种和病害绿色防控提供理论指导。