玉米大斑病菌作为一种植物病原真菌，其生长发育及致病性受到多种信号转导途径的共同调节。其中，由异源三聚体G蛋白介导的cAMP信号转导途径在多种植物病原真菌的生长发育中都起着重要调控作用。本课题组前期获得了2个编码cAMP依赖性蛋白激酶A催化亚基基因（StpkaC1、StpkaC2）的缺失突变体，对其表型及StPKA-C下游调控蛋白等进行了相关研究。研究发现，StpkaC1和，tpkaC2的基因敲除突变体均表现出生长速率上升、产孢缺陷、附着胞发育延缓及黑色素含量下降等现象，其中，，tpkaC2敲除突变体菌丝生长速率明显大于WT和StpkaC1敲除突变体。对PKA下游互作蛋白进行了筛选发现，StEfg1，作为调控菌丝生长的重要转录因子，仅与StPKA-C2蛋白有互作关系，而与StPKA-C1没有互作，推测这可能与StpkaC2敲除突变体菌丝生长的差异有关。为进一步探索玉米大斑病菌蛋白激酶A催化亚基StPKA-C1和StPKA-C2在调控病菌生长发育及致病中的作用关系进而探讨附着胞发育时cAMP信号通路和MAPK信号途径的交叉作用，本研究通过对WT、，tpkaC1和StpkaC2敲除突变体StEfg1下游生长相关基因转录水平以及氮饥饿条件下GATA转录因子表达水平的检测、PKA和MAPK酶活性的检测、附着胞甘油含量测定、脂肪染色、高渗胁迫响应相关试验等，以明确PKA调控菌丝生长与附着胞发育的机制。主要结果如下:
　　1.分别对玉米大斑病菌野生型和突变体菌株进行蛋白激酶A（PKA）和丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)活性测定。结果表明，WT菌株中PKA酶活性在240U/L左右，而△StpkaC1和△tpkaC2中，其活性水平较WT分别下降了约1/4和1/2，说明玉米大斑病菌中StPKA-C2的活性水平高于StPKA-C1;WT菌株中MAPK酶活性在115U/L左右，突变体中MAPK酶活性与PKA活性变化一致，说明StPKA-C活性变化可能影响MAPK活性。
　　2.对玉米大斑病菌野生型与△StpkaC2突变体中存在的62个菌丝生长相关差异基因进行启动子序列分析，从中筛选出2个含有Efg1识别序列（TATGCATA）的基因:SETTUDRAFT_29826和SETTUDRAFT_162018。GO注释显示两个基因编码产物分别具有转录调节活性和Ras小G蛋白活性。qRT-PCR分析结果显示，前者在StPKA-C编码基因敲除突变体中略微下调表达，后者则表现为显著上调表达，与转录组分析结果一致。其在△StpkaC1中上调近5倍，△StpkaC2中上调近13倍，说明StPKA-C2可能通过与StEFG1作用负调控SETTUDRAFT_162018表达，进一步影响菌丝生长。
　　3.对玉米大斑病菌野生型及StPKA-C编码基因敲除突变体中氮源响应条件下GATA转录因子的表达水平进行测定，发现野生型中GATA转录因子家族基因在氮源匮乏条件下较正常氮源水平时出现表达上调;WT及突变体中本底水平的GATA转录因子表达存在差异，在△StpkaC2中表现为上调表达，△StpkaC1较WT无明显差异;氮饥饿条件下，△StpkaC1和△StpkaC2菌株中GATA转录因子家族基因表达水平较WT中显著上调，尤其在△StpkaC2中上调程度加剧。说明StPKA-C对GATA转录因子家族的表达具有负调控作用，并进一步负调控病菌对氮饥饿的响应。
　　4.对玉米大斑病菌野生型和突变体菌株进行甘油含量测定，结果表明，敲除突变体中附着胞时期菌丝甘油含量分别上升至野生型的2倍和3倍左右。在添加0.4M NaC1的培养条件下，△StpkaC1和△StpkaC2菌株的生长抑制率均低于野生型菌株。进一步分析了Hog-MAPK基因STK1的表达水平，发现该基因在△StpkaC2中显著上调。推测StPKA-C2通过调控STK1表达，影响其下游甘油的积累。
　　5.对细胞壁主要组成成分几丁质含量进行检测，结果发现△StpkaC1和△StpkaC2菌株几丁质含量高于野生型菌株。几丁质合成酶编码基因转录水平qRT-PCR检测，发现除StCH3外，StPKA-C突变菌株中几丁质合成酶基因表达水平均较野生型上调。说明StPKA-C对几丁质合成酶的转录具有负调控作用，并以此方式影响细胞壁中几丁质的合成。
　　6.试验还构建了pGEX-4T-1-StpkaC1原核表达载体，IPTG诱导GST-StPKA-C1表达，并获得纯化的蛋白。以GST-StPKA-C1和前期得到的GST-StPKA-C2融合蛋白为探针，pull down试验得到77个与StPKA-C可能互作的蛋白，其中14个仅与StPKA-C1互作，16个仅与StPKA-C2互作。