稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)引起的稻瘟病是全球稻区广泛发生的毁灭性水稻真菌性病害,可造成区域性水稻减产甚至绝收。随着世界人口不断增长,耕地面积的不断减少,粮食需求量激增,但由于稻瘟病菌小种易变性,选育高产抗病的水稻品种或药剂防治都无法实现稻瘟病菌的高效防控。近年来,随着稻瘟病菌全基因组测序完成,关于稻瘟病菌致病分子机理的研究日益成熟,从分子生物学角度出发探索新型可靠的药剂靶标为防治稻瘟病和水稻增产提供了有力的科学依据。真核生物庞大基因组中每个基因的表达都需要转录因子整合各种信号,从而靶向性结合下游调控基因,激活或抑制基因的表达完成信号应答。锌指结构转录因子是真核生物中分布和研究最广泛的转录因子,实验室前期研究发现稻瘟病菌中锌指结构转录因子MoMsn2控制稻瘟病菌无性繁殖、胁迫应答及致病力等生物学表型。但其调控稻瘟病菌生长分化的具体分子作用机制尚未清楚,因此研究其下游调控基因对解析转录因子MoMsn2调控稻瘟病菌生长分化及致病力过程具有重要意义。我们的研究证实了MoA UH是MoMsn2的一个下游靶标基因,并且鉴定到其靶向结合区域,同时发现稻瘟病菌MoAUH的靶向位点与酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae的存在差异。MoAUH基因敲除导致稻瘟病菌营养生长减慢,且在基本培养基(MM)上几乎不产生气生菌丝,在无性繁殖能力方面,分生孢子产量显著增多。缺失MoAUH导致稻瘟病菌耐受盐胁迫和渗透压胁迫,而对细胞壁胁迫和氧化胁迫更敏感,进一步研究发现突变体细胞壁完整性受损,几丁质含量增多。MoAUH基因还参与稻瘟病菌侵染菌丝扩展过程,该基因敲除导致的部分表型缺陷与△Momsn2相类似。Auh是作为线粒体蛋白参与线粒体呼吸复合物合成和线粒体形态建成。进一步研究发现,稻瘟病菌MoA UH基因缺失导致胞内线粒体高速运行的分裂融合动态平衡被打破,且过多分裂的线粒体不能通过线粒体自噬过程被完全降解,而过多分裂的线粒体和不及时不正常的线粒体自噬能力导致其胞内负担加重从而引起致病性的降低。禾谷镰孢菌(Fusarium graminearum)引起的小麦赤霉病是全球麦区的毁灭性真菌病害,每年造成的麦类产量损失惨重,并且近些年随着气候的变化和农业耕作制度的改变,小麦赤霉病整体发生呈逐年上升的趋势。其发全球发病面积曾一度高达80%,其大爆发造成严重的产量下降和巨大的经济损失。禾谷镰孢菌除了会带来麦类产量的损失及间接的惨重经济损失之外,其在侵染寄主上产生的包括脱氧雪腐镰孢菌烯醇(deoxynivalenol,DON),玉米赤霉烯酮(zearalenon,ZEA)在内的真菌毒素,这些毒素在人畜体内极其稳定,甚至致癌、致畸,危及生物体的生命。目前的农药防治方法会带来农药残留和环境负荷,因而对禾谷镰孢菌的致病机理研究显得尤为紧迫和必要。真核生物胞内具有一系列的膜结构细胞器,而不同细胞器之间包括蛋白质在内的一系列大分子物质的转运和细胞的内吞、外泌过程都离不开SNARE蛋白介导的囊泡运输,根据SNARE蛋白定位模式的不同,SNARE蛋白分为:定位于运输小泡上的v-SNARE蛋白,定位于靶膜上的t-SNARE蛋白。本文研究对象是参与细胞外泌中,囊泡与质膜融合过程中的t-SNARE蛋白Sso1,在酿酒酵母中Sso1作为t-SNARE蛋白与囊泡上的v-SNARE蛋白特异性的互作可以形成四聚平行螺旋结构的SNARE复合体,并以此介导囊泡与靶膜之间的融合,是供体运输小泡停靠并与受体膜融合的基础。而禾谷镰孢菌中FgSso1的研究尚不清楚,为了探讨禾谷镰孢菌中SNARE蛋白FgSso1的生物学功能,我们对FgSSO1进行了定向敲除,Southern blot技术验证△Fgsso1为潮霉素单拷贝插入,并以敲除突变体菌株AFgsso1,野生型菌株PH-1,回补菌株△Fgsso1/FgSSO1为研究对象,对FgSso1在禾谷镰孢菌中的生物学功能进行了分析,发现FgSSO1的定向敲除导致禾谷镰孢菌菌落变小且不能产生如野生型菌株PH-1一样的茂盛的气生菌丝,其产孢量也出现一定程度的下降。突变体菌株△Fgsso1不能正常应答外界胁迫,其对NaCl和KCl这两种盐胁迫更加耐受,而对Sorbitol渗透胁迫和H2O2氧化胁迫,刚果红细胞壁胁迫更加敏感,且突变体菌株△Fgsso1DON型毒素合成能力下降,对DON毒素合成相关基因的表达量进行检测,发现突变体菌株△Fgsso1相关基因表达量较野生型菌株PH-1显著降低。在小麦穗部和小麦下胚轴的致病性试验测定结果表明,突变体菌株△Fgsso1的致病能力也出现一定程度的损坏,表明FgSso1在禾谷镰孢菌营养生长、无性繁殖、胁迫应答、致病能力方面具有重要作用。综上所述,本文对稻瘟病菌稻瘟病菌转录因子MoMsn2下游调控蛋白MoAuh与禾谷镰孢菌SNARE蛋白FgSso1的生物学功能研究结果将拓展对稻瘟病菌与禾谷镰孢菌致病机理的认识,为其它致病真菌的蛋白生物学功能研究提供依据,并且对设计新型抗病方法提供理论基础。