甘蔗黑穗病是一种严重影响甘蔗产量和质量的世界性病害,其病原菌甘蔗鞭黑粉菌（Sporisorium scitamineum）为二态型真菌,即生活史存在单倍体酵母状细胞和双核菌丝体两种形态。野生型单倍体不致病,不同性系的单细胞通过有性配合产生双核菌丝体才能侵染寄主,因此病原菌进行有性配合是侵染寄主的前提。本研究针对影响甘蔗鞭黑粉病菌有性配合的cAMP/PKA信号通路的几个关键基因的功能进行了探讨和分析。为了获得突变体进行下一步分析,研究首先建立了基于甘蔗鞭黑粉菌的PEG介导的原生质体转化体系,随后利用同源敲除的方法对cAMP/PKA信号通路中的关键基因SsUAC1、SsADR1、SsPDE1、SsPDE2以及下游的关键转录调控因子SsPRF1进行了敲除及相关分析,主要研究结果如下:1.以甘蔗鞭黑粉菌野生型菌株WT17和WT18为出发菌株,探索了原生质体的制备、再生以及抗生素筛选等各种条件对转化效率的影响,建立一套基于甘蔗鞭黑粉菌的高效的PEG介导的原生质体转化体系（原生质体的制备率达60%,再生率达40%）。制备甘蔗鞭黑粉菌原生质体的最佳条件是:菌株活化24h后,1/100的接种量转接于60ml YePS液体培养基中继续培养7h,至OD₆₀₀为0.7,菌体用渗透溶液洗涤后,加入2ml 10mg/ml的酶制剂,于28℃处理30min。通过设置两种不同抗生素的浓度梯度,筛选出合适的抗生素为当潮霉素,其筛选终浓度为200?g/ml时,再生板上的转化子数量适宜,便于挑选。2.以甘蔗鞭黑粉菌野生型菌株WT17为出发菌株,运用高效PEG介导的原生质体转化体系,通过同源敲除成功获得了基因SsUAC1、SsADR1、SsPDE1、SsPDE2和SsPRF1的敲除突变体ΔSsuac1、ΔSsadr1、ΔSspde1、ΔSspde2和ΔSsprf1。3.突变体表型分析发现,发现ΔSsuac1、ΔSsadr1和ΔSsprf1均为有性配合缺陷突变体,即ΔSsuac1和ΔSsadr1分别与野生型甘蔗鞭黑粉菌WT18配合,菌丝形成缓慢;ΔSsprf1与WT18配合则没有菌丝生长;而突变体ΔSspde1和ΔSspde2与野生型差异不明显。4.在YePS固体培养基上外源添加7.5mM cAMP时,突变体ΔSsuac1的有性配合能力得到恢复,长出白色菌丝;突变体ΔSsadr1的有性配合能力恢复较弱;而突变体ΔSspde1、ΔSspde2和ΔSsprf1的有性配合反而被抑制,表明基因SsUAC1通过正调控cAMP信号来调控甘蔗鞭黑粉菌有性配合过程。5.在YePS固体培养基上外源添加0.7mM H₂O₂时,野生型及突变体ΔSsuac1、ΔSsadr1、ΔSspde1、ΔSspde2和ΔSsprf1的生长受到抑制,其中ΔSsuac1和ΔSsadr1更明显,而同时添加7.5mM cAMP,各测试菌株的生长则基本恢复正常,表明cAMP参与胞内氧化应激的过程。6.在7.5mM及更高浓度的Zn²⁺离子的条件下,甘蔗鞭黑粉菌的有性配合能力受到明显抑制,如野生型和两个有性配合正常的突变体ΔSspde1和ΔSspde2的均不能形成白色菌丝体。相对于野生型,突变体ΔSsuac1、ΔSsadr1和ΔSspde2的单倍体生长对Zn²⁺更敏感,并且它们的表型都不能被外源添加的cAMP恢复,暗示这几个基因可能独立于cAMP途径抵抗高浓度Zn²⁺的毒性或参与Zn²⁺在细胞的生理功能。本研究首次建立了基于甘蔗鞭黑粉菌PEG介导的原生质体转化体系,成功获得cAMP/PKA信号通路几个关键基因的敲除突变体ΔSsuac1、ΔSsadr1、ΔSspde1、ΔSspde2、ΔSsprf1。通过对突变体的分析,发现基因SsUAC1通过正调控cAMP信号转导调控甘蔗鞭黑粉菌的有性配合,同时研究发现cAMP/PKA信号通路参与胞内氧化应激的过程,并在抵抗逆境过程中发挥着一定的功能。本研究的开展将为防控甘蔗黑穗病提供理论依据。