由玉蜀黍赤霉（Gibberellazeae）引起的赤霉病不仅引起小麦严重减产，病菌产生的真菌毒素也严重威胁人畜健康。近十年，由于气候变化和耕作制度改变，小麦赤霉病在我国呈加重发生趋势。当前，由于生产上缺乏高抗赤霉病的小麦品种，小麦抽穗杨花期喷施化学药剂仍然是病害防治的主要手段。但是，杀菌剂的大量使用已经导致病菌产生抗药性群体，严重影响药剂的防治效果，因此，需要研发其它有效的病害防控措施。生物防治在很多植物病害防控中已广泛应用，但通常情况下，生物防治的效果不够理想，为此，我们需要建立化学防治和生物防治有机结合的赤霉病防控策略。围绕该目标，本文筛选鉴定了防治赤霉病的生防菌Pch010;研究了赤霉病菌中α微管蛋白基因的生物学功能，以期发掘新型药靶，为开发微管蛋白抑制剂提供依据。本研究主要内容包括：　　⑴从麦穗上分离到1476个细菌分离物，通过抑菌活性测定，筛选出对赤霉病菌有很强抑菌作用的分离物Pcho10。根据16S rDNA序列、BIOLOG细菌鉴定系统和色素产生情况，Pcho10被鉴定为Pseudomonas chlororaphis subsp.aurantiaca。利用凝胶柱色谱分离纯化得到Pcho10的拮抗物质，其主要抑菌物质经核磁共振鉴定为吩嗪-1-羧酰胺(PCN)。该化合物对赤霉病菌的菌丝生长、孢子萌芽以及脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)毒素的合成均有很强的抑制作用。此外，我们还克隆并分析了Pcho10中PCN合成基因簇上的主要基因。人工气候室和田间防效试验结果显示，Pcho10对赤霉病有良好的防效，表明，Pcho10有望开发成为防治赤霉病的生防菌剂。　　⑵为了探索赤霉病菌对PCN抗药机制，通过药剂驯化获得三株对PCN表现抗性的突变体，该突变体对其它杀菌剂也有一定的抗性。以往其它真菌中研究发现，ABC转运蛋白基因高水平表达可导致病菌的多药抗性，为此，我们重点研究了赤霉病菌中两个ABC转运蛋白GzatrA和GzatrB生物学功能。结果发现，PCN处理后GzatrA和GzatrB基因表达水平显著上升，GzatrA和GzatrB敲除突变体对PCN的敏感性也显著增加。GzatrA和GzatrB敲除突变体的致病力、产孢以及DON毒素合成均没有明显的变化。由于环境中许多细菌都能产生PCN等吩嗪类物质，表明GzatrA和GzatrB对赤霉病菌抵抗在自然环境中拮抗微生物发挥一定的作用。　　⑶由α和β-微管蛋白组成的微管在真核生物的细胞分裂、胞内运输、细胞极性生长等多个生命活动中起重要作用，目前针对β-微管蛋白已经开发出多种抑制剂并在病害防控中广泛应用，但人们对病原真菌中α-微管蛋白的功能尚缺乏了解，因此，为了发掘潜在的药靶，我们通过基因敲除互补手段研究了赤霉病菌中α-微管蛋白的生物学功能。结果发现，赤霉病菌中存在两个同源的α-微管蛋白基因（TUA1和TUA2），TUA1敲除突变体的菌丝生长极其缓慢、菌丝体中细胞核不能正常分裂;该突变体产孢能力显著下降，产生畸形的分子孢子。TUA2在病菌菌丝生长和产孢中无关紧要。致病性试验发现，TUA1突变体在麦穗上的致病力显著下降。出乎意外的是，TUA1突变体对高温表现抗性，而TUA2突变体对温度敏感性没有明显改变。药剂敏感性测定发现，TUA1突变体对多菌灵敏感性没有改变，但TUA2突变体对多菌灵敏感性增加。基因互补试验发现，TUA1突变体中高表达TUA2可以部分恢复TUA1突变体的生长、产孢和致病力等缺陷;反之亦然，TUA2突变体中高表达TUA1可以部分恢复TUA2突变体孢子萌芽延迟的缺陷。本研究结果表明，赤霉病菌中第一个α-微管蛋白在病菌生长发育和致病中发挥非常重要的作用，且两个α-微管蛋白功能上有一定的互补性。总之，Pcho10是一个有开发潜力的生防菌，赤霉病菌中α-微管蛋白是一个潜在的药靶。