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灰霉病菌是一种世界性的、寄主范围十分广泛的死体营养型植物病原真菌,可以侵染的物种多达1000种（Fillinger&Elad,2016）,严重威胁果蔬、花卉、葡萄酒等产业的可持续发展,给人类造成巨大的经济损失。作为植物病原真菌模式物种,关于表观遗传因子在其致病中的分子机制及致病机理报道较少。组蛋白（去）甲基化修饰是表观遗传修饰之一,Jar1,组蛋白H3赖氨酸Lys4（H3K4）去甲基化酶,通过调节基因组中H3K4甲基化的水平调控基因的表达,在多种生理过程中发挥重要作用。该酶在真核生物中具有高度的保守性。编码该酶的同源基因JARID1B在人类多种恶性肿瘤中高表达,已经作为潜在的药物靶标。BcJAR1的同源基因调控植物的正常生长发育。在灰霉病菌中,关于BcJAR1的研究未见报道。我们通过对BcJAR1在灰霉病菌生长发育及致病过程中的功能研究,解析了该基因在致病过程中的调控机制,研究结果如下:1、通过生物信息学、酵母异源表达、免疫印迹确认BcJar1为灰霉病菌H3K4去甲基化酶。通过生物信息学分析BcJar1为含有JmjC结构域的组蛋白去甲基化酶,属于JARID/KDM5亚家族;将灰霉菌BcJAR1基因的cDNA通过同源重组的方法构建到酵母表达载体上,转化到酵母突变体?Scjhd2菌株中（该酵母突变体对盐胁迫敏感）。结果显示,BcJAR1转化的?Scjhd2酵母菌株在高盐胁迫下能恢复到野生型菌株的生长表型。通过免疫印迹分析,在灰霉菌营养生长阶段,突变体?Bcjar1的H3K4三甲基化（H3K4me3）水平比野生型B05.10和互补转化子高。2、利用农杆菌介导的遗传转化方法（A.tumefaciens-mediated transformation,ATMT）,获得了BcJAR1缺失突变体?Bcjar1和互补转化子?Bcjar1-C。利用抗性筛选、PCR、qRT-PCR验证了突变体和互补转化子,通过Southern blot确认敲除突变体和互补转化子为单拷贝插入。3、通过不同菌株致病性和表型实验发现,BcJAR1在灰霉病菌生殖生长、侵染结构形成、逆境应答以及致病过程中起重要作用,主要体现在:⑴突变体完全丧失致病能力,在不同寄主植物叶片上接种孢子液或菌丝块,突变体?Bcjar1均不致病。⑵通过显微观察,突变体不能产生侵染垫,产生附着胞的数量显著下降。⑶通过在培养基中添加不同的化合物模拟环境胁迫,突变体对逆境胁迫更加敏感。与野生型和互补转化子相比,突变体在盐和渗透胁迫（氯化钠NaCl,氯化钾KCI）下生长较快,在活性氧胁迫（过氧化氢,H2O2）、细胞壁合成抑制类胁迫（十二烷基硫酸钠SDS,刚果红Congo red）、低氧胁迫（氯化钴,CoCl2）下生长显著下降。⑷突变体分生孢子产量下降,分生孢子、菌核形态受到影响。突变体分生孢子和菌核变小。⑸突变体菌丝生长不受影响。互补转化子可以恢复这些表型缺陷。4、BcJar1影响Sep4富集及组装。Septin,隔膜蛋白。多个Septin单体蛋白聚合形成膈膜丝,膈膜丝进一步组装成隔膜微丝,隔膜微丝可以有多种结构,环状、笼状、纤维束状、网格状、沙漏状等。隔膜微丝在胞质分裂等生理过程中起重要作用。有研究表明组蛋白共价修饰,如SUMO化、磷酸化和泛素化,都可以调控Septin的组装。本实验利用ATMT法将含有BcSep4-GFP的载体转化到突变体?Bcjar1和野生型B05.10（WT）菌株中。与对照相比,BcSep4-GFP-taggedΔBcjar1在不同生长时期Septin富集减少,并且组装发生紊乱。5、通过免疫印迹分析,H3K4me2和H3K4me3水平在侵染垫形成过程中发挥重要作用。在侵染垫形成不同时期（初期和后期）,突变体H3K4me2/3水平明显升高。6、通过染色分析、二亚苯基碘（DPI）,环磷酸腺苷（cAMP）处理,确定BcJAR1参与灰霉病菌各个生长阶段内源ROS的产生,通过调控内源ROS信号传导进而影响灰霉病菌侵染结构形成,同时cAMP可以促进附着胞形成,但是这一过程不依赖于BcJAR1。7、通过转录组数据分析,BcJar1通过调控H3K4me2/3甲基化水平影响一些致病相关基因的表达。在侵染垫形成过程中,突变体中约有2/3的和ROS产生相关的基因表达下调,从而导致突变体生殖生长和致病发育受到影响。8、BcSet1,灰霉病菌H3K4甲基转移酶,参与调控灰霉病菌的致病性,它的功能结构域N-SET和SET在BcSET1调控灰霉病菌的致病性中发挥重要的功能。BcSET1敲除突变体和功能结构域（N-SET和SET）敲除突变体致病性显著下降。本研究表明BcJar1是一个在进化上高度保守的组蛋白H3K4去甲基化酶,它通过调控H3K4甲基化水平进而调控与真菌发病相关基因的表达、ROS水平以及Sep4的富集及正常组装,在真菌的营养发育、致病发育以及毒性中发挥多效性作用。简言之,BcJar1通过调控H3K4me3水平调节真菌营养生长,调控H3K4me2/me3水平调节真菌的致病发育和毒性。我们初步探讨了H3K4甲基转移酶BcSet1具有调控灰霉病菌致病性的功能,并且它的结构域N-SET和SET对BcSet1功能的发挥起重要作用。我们的工作为组蛋白去甲基化酶介导真菌发育和发病机制提供了新的见解。