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稻瘟病菌能够侵染以水稻为主的重要农作物,同时也是研究丝状真菌的重要模式生物。Rab GTPase是Ras超家族的成员之一,通常作为分子开关在囊泡的形成、运输、融合等过程中发挥着至关重要的作用。前人研究表明,酿酒酵母(Saccharomyces cerevisae)Ypt51、Ypt52、Ypt53 为人类 Rab5 蛋白的同源蛋白,它们参与早期内吞途径。稻瘟病菌中MoRab5A和MoRab5B是酿酒酵母中Ypt51和Ypt52的同源蛋白,在前期的研究中发现,MoRAB5A和MoRAB5B的点突变和RNAi突变体在生长、产孢及对大麦和水稻的致病性等方面表现出类似的缺陷表型。为了进一步弄清MoRab5A和MoRab5B是否具有功能冗余,本研究在野生型Guy1 1中过量表达MoRAB5A和MoRAB5B,同时在MoRab5A RNAi突变体中过量表达MoRAB5B,在MoRab5B RNAi突变体中过量表达MoRAB5A,结果显示,Guy11中过量表达MoRAB5B会导致突变体生长减慢、产孢量下降、对大麦和水稻的致病性降低,而过量表达MoRAB5A并不会对稻瘟病菌造成显著的负面影响,MoRab5A RNAi突变体中过量表达MoRAB5B基因不能改善突变体生长、产孢及致病性方面的缺陷,反之亦然,说明MoRAB5A和MoRAB5B在这些方面不具有功能冗余。为筛选MoRab5A和MoRab5B的下游效应子,本研究对组成型激活突变体MoRab5A CA、MoRab5B CA 和负显性失活突变体MoRab5A DN、MoRab5B DN进行了转录组测序,结果表明,507个基因在MoRab5A CA状态下上调表达、DN状态下下调表达,292个在MoRab5B CA状态下上调表达、DN状态下下调表达,47个同时在MoRab5A和MoRab5B CA状态下上调表达、DN状态下下调表达,这些基因符合Rab蛋白效应子的表达模式,有可能是MoRab5A和MoRab5B的下游效应子。另外,MoRab5A CA 和 MoRab5B CA,MoRab5A DN和 MoRab5B DN状态下,部分基因表达变化趋势相似,而有的基因则分别只在MoRAB5A或MoRAB5B的突变体中上调或下调表达,说明其所调控的基因网络部分相似;进一步对相关基因进行GO(gene ontology)分析,发现大部分基因与细胞的发育、新陈代谢、细胞内组分运输等过程有关,但也有一些受MoRAB5A或MoRAB5B突变影响的基因参与各自特有的细胞过程,表明MoRab5A和MoRab5B之间除了有一定的功能相似性外,它们所影响的基因也存在一定的差异,即MoRab5A和MoRab5B调控的基因和细胞过程并不完全相同。本项目为进一步全面了解MoRab5A和MoRab5B在稻瘟病菌中的作用机理及筛选MoRab5A和MoRab5B下游效应子提供了一定的理论依据。