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由禾谷镰刀菌引起的小麦赤霉病是世界范围内重要的小麦病害,然而,对于禾谷镰刀菌的致病机理仍有许多未知的地方。已有研究表明,Rho族小GTP酶蛋白作为信号分子参与了诸多细胞学过程,包括囊泡的运输以及致病的过程。因此,我们推论Rho族蛋白可能参与了禾谷镰刀菌类似的过程,分析禾谷镰刀菌中Rho族蛋白的功能有助于进一步了解禾谷镰刀菌的生理过程及其致病机制。为了探究Rho族蛋白的功能,本研究通过基因敲除的方法对禾谷镰刀菌的6个Rho族蛋白编码基因进行了分析。结果显示,FgRHO1基因是禾谷镰刀菌生存所必需的,而FgRho3仅对菌株的营养生长和无性发育有一定的作用。其它4个FgRho蛋白,FgRho2、FgRho4、FgCdc42和FgRac1,在许多方面都起着作用,例如,它们都是有性发育和致病性所需的。不仅如此,FgRho2和FgRho4都还与细胞壁完整性相关,且FgRho4还调控着细胞核分裂和隔膜的形成。FgRho4. FgCdc42和FgRac1还在禾谷镰刀菌的菌丝生长和无性发育方面起着重要作用。它们各自的缺失突变体相对于野生型菌株都显示出了显著的生长缺陷以及它们都产生了形态异常的分生孢子。FgRac1的缺失还导致分生孢子的提前萌发与多位点萌发以及产生多分枝的菌丝。此外,FgRac1和FgRho4在DON毒素的生成方面起着相反的作用,它们分别起着负调节和正调节的作用。进一步通过酵母双杂交与免疫共沉淀实验,鉴定了FgRac1蛋白的两个下游互作靶标——FgCla4和FgNoxR,并且分析了它们的功能。FgRac1通过FgCla4来主要调控禾谷镰刀菌的营养生长和无性发育；通过FgNoxR和FgNoxl来调控雌性发育。FgCla4或FgNoxR的缺失都会使致病性显著下降,说明FgRac1很可能通过这两个下游靶标共同调控着禾谷镰刀菌的致病性。综上,Rho族蛋白在禾谷镰刀菌生活周期中发挥着多样化的功能,其中4个FgRho蛋白还参与了对致病性的调控,FgRac1可以通过与两个下游靶标FgCla4和FgNoxR的互作来发挥功能。