玉米炭疽菌(Colletotrichum graminicola)是半活体营养类型植物病原真菌,在不同营养阶段利用不同的致病策略造成病害。铁离子除了作为重要的营养元素和酶辅因子外,还参与调控了植物病原真菌在不同营养阶段的致病能力。转录因子Hap X是调控生物体内铁离子代谢的关键因子,但玉米炭疽菌中Cg Hap X对铁离子代谢平衡及致病力的影响还不清楚。本研究以玉米炭疽菌Cg Hap X为目标基因,利用农杆菌介导转化技术(Agrobacterium tumefacien mediated transformation,ATMT)获得Cg Hap X敲除突变体,研究Cg Hap X对玉米炭疽菌铁离子代谢和致病力的影响,取得主要结果如下:1.克隆了玉米炭疽菌转录因子Cg Hap X基因,并利用生物信息学分析了Cg Hap X的理化性质本文基于玉米炭疽菌基因组数据库核苷酸序列信息,采用PCR方法分别克隆了漆酶Cglac基因和Cg Hap X基因,并利用生物信息学方法分析了Cg Hap X理化性质。玉米炭疽菌Cg Hap X基因全长1914bp,有一个开放阅读框,编码637个氨基酸,预测为二聚体蛋白,定位在细胞核。系统进化树分析表明,玉米炭疽菌Cg Hap X与希金斯炭疽菌(Colletotrichum higginsianum)Hap X亲缘关系最近。2.研究了Cg Hap X在玉米炭疽菌生长发育、抗胁迫压力及致病力中的作用采用无缝克隆方法构建了双元载体p PZP100-Cg Hap X,采用电击法将其导入农杆菌菌株AGL-1,与玉米炭疽菌分生孢子共培养后获得侯选转化子,提取转化子DNA进行PCR验证,获得ΔCg Hap X菌株。ΔCg Hap X菌丝生长速率、产孢量和孢子萌发率显著下降,附着胞形成率也降低,表明Cg Hap X影响玉米炭疽菌的生物学特性及侵染结构形成。在细胞壁完整性胁迫、离子胁迫和氧化胁迫处理后,ΔCg Hap X的菌丝生长速度明显下降,表明Cg Hap X具抗胁迫作用。与野生型菌株相比,ΔCg Hap X接种玉米品种郑单958后致病力明显降低。3.分析了Cg Hap X响应铁离子浓度,对铁稳态相关基因及不同营养阶段致病相关基因表达的影响实时荧光定量PCR结果显示,野生型菌株Cg Hap X在铁缺乏条件下表达量上调。在铁缺乏条件下,敲除Cg Hap X基因后,铁载体合成途径关键酶非核糖体肽合成酶基因(Non-ribosomal peptide synthases,NRPSs)NRPS2和NRPS6表达显著下调,囊泡铁转运蛋白基因CCCA显著上调。相反,在铁过量条件下,敲除Cg Hap X基因后CCCA表达显著下调。上述结果表明,Cg Hap X根据铁离子含量的变化调控铁离子代谢平衡。CgHapX缺失后对玉米炭疽菌不同营养阶段致病相关基因表达结果表明,在铁缺乏条件下,ΔCg Hap X中与活体营养阶段附着胞相关的AAR基因表达显著下调,与死体营养阶段次生代谢产物合成途径相关的聚酮合酶PKS基因表达显著上调。相反,在铁过量条件下,ΔCg Hap X中AAR基因表达显著上调,PKS基因表达显著下调。上述结果表明,Cg Hap X调控玉米炭疽菌不同营养阶段的致病能力。