泛素化是生物体内蛋白质加工、降解的重要途径,泛素结合酶是泛素化过程的关键酶之一。本研究通过生物信息学分析、qRT-PCR技术、RNAi基因沉默技术、TMT定量蛋白组学分析,开展了胶孢炭疽菌泛素结合酶CgUBC家族5个基因的功能研究,为探究泛素结合酶在胶孢炭疽菌生长发育中的功能奠定了基础,主要研究成果如下:1.生物信息学分析发现胶孢炭疽菌CgUBC泛素结合酶基因家族有22个成员,且进化分析表明其与酿酒酵母、禾谷镰刀菌以及稻瘟菌UBC家族基因的同源性较高,推测它们具有相似的生物学功能;2.qRT-PCR定量分析胶孢炭疽菌侵染寄主番茄过程中CgUBC家族基因的表达变化,发现 CgUBC2、CgUBC5、CgUBC15和CgUBC22显著上调表达,CgUBC10显著下调表达,说明CgUBCs基因参与病原菌侵染响应;3.RNAi 技术沉默 CgUBC2、CgUBC5、CgUBC10、CgUBC15和CgUBC22基因,发现CgUBC22沉默突变株生长速度显著慢于野生型菌株,说明CgUBC22参与调控胶孢炭疽菌的菌丝生长;CgUBCs的沉默突变株菌丝畸形(顶端膨大、粗细不一、干瘪等),说明该5个泛素结合酶家族基因参与调控胶孢炭疽菌的菌丝形态建成;CgUBCs的沉默突变株分生孢子表现为肥大、短小、细长、中间凹陷、一端尖锐等畸形形态,产孢量显著减少、畸形率显著增高、耐渗透压力减弱、附着胞形成率显著降低、分生孢子萌发过程明显滞后,说明CgUBCs基因影响胶孢炭疽菌的分生孢子的形态建成、萌发和附着胞形成过程;CgUBCs沉默突变株对H202和刚果红胁迫因子较野生型敏感、对NaCl胁迫因子的适应性较强,说明CgUBCs基因参与调控胶孢炭疽菌细胞壁选择压力、氧化应激反应和高盐环境的适应性;突变株对芒果、番茄、梨、苹果致病力显著下降,且在4种寄主上的致病力测定结果具有一致性,说明CgUBCs参与调控胶孢炭疽菌的致病力:4.TMT定量蛋白质组学技术分析CgUBCs沉默突变株与野生型的蛋白质差异,发现 CgUBC2、CgUBC5、CgUBC10、CgUBC15 和 CgUBC22 沉默突变株的差异蛋白数分别为 559、151、96、182、456,上调蛋白数分别为 68.7%、84.1%、41.7%、48.9%、57.8%;对差异蛋白进行GO富集分析,发现CgUBCs沉默突变体大部分差异蛋白具有催化功能和结合功能,且大部分蛋白参与代谢、逆境响应、氧化还原和碳水化合物代谢等生物过程;对差异蛋白进行KEGG富集分析,发现大部分蛋白参与丙酮酸盐代谢、β-丙氨酸代谢、苯丙氨酸代谢、糖酵解代谢途径、氰基氨基酸代谢等途径;与泛素化的生物学功能相符,进一步说明了泛素结合酶是泛素化的关键酶。5.通过比较5个CgUBCs家族基因成员突变体和野生型的与致病性相关的多聚半乳糖醛酸酶(PG)基因表达量、酶活性和蛋白质含量,发现野生型菌株的酶活性、基因表达量和蛋白质含量均显著高于CgUBC10、CgUBC22突变株,且与菌株的致病力测定结果相吻合,这说明CgUBCs基因通过调控多聚半乳糖醛酸酶基因的活性进而影响病原菌的致病力。本研究揭示了胶孢炭疽菌泛素结合酶CgUBCs家族基因参与调控胶孢炭疽菌的菌丝生长、分生孢子形成、萌发与附着胞形成、胁迫耐受响应、致病力、多聚半乳糖醛酸酶活性等,对进一步深入研究蛋白质泛素化与胶孢炭疽菌的生物学功能之间的关联提供了参考。