玉米大斑病菌是一种重要的丝状病原真菌，其生长、发育及致病性等受到胞内cAMP、Ca2+和MAPK等信号途径的调控，PP2A是Ser/Thr蛋白磷酸酶，位于信号转导通路的下游。课题组前期试验创建了StPP2A的催化亚基StPP2A-C的基因缺失突变体H5，发现H5中分生孢子产量及黑色素含量都明显高于野生型菌株(WT);通过测定膨压和膨压主要物质，发现H5中附着胞膨压低于WT，主要膨压物质甘油的含量却高于WT。为进一步探究该基因的功能以及调控机制，本文分析了产孢及黑色素合成过程中的功能基因的表达、附着胞发育的相关代谢组，并筛选了StPP2A-C互作蛋白等。主要结果如下:
　　1.野生型菌株和StPP2A-C基因缺失突变体H5菌株产孢相关Homeobox转录因子的表达量分析。以培养了3d、5d、7d、9d的菌丝为材料，进行产孢调控转录因子StHTF1、StHTF2、StHTF3、StHTF4、StHTF5、StHTF6、StHTF7、StHTF8的表达量分析，发现基因表达整体表现在第5d上调，随后下降。同一时间，H5中的调控基因表达量高于WT，且WT在第7d的表达量开始下降的情况下，H5的表达量仍在上升，直到第9天才开始下降。
　　2.野生型菌株和StPP2A-C基因缺失突变体H5菌株调控甘油代谢的STK1基因表达水平分析。结果表明，H5菌株中STK1基因表达水平明显上升，且为WT的2.6倍。
　　3.野生型菌株和StPP2A-C基因缺失突变体H5菌株的非靶向代谢组学分析。采用LC-MS非靶向代谢组学分析，发现病菌附着胞内的物质主要是甘油，而N-油酰-色氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、亮氨酸、甘氨酸、磷脂酰丝氨酸、乙糖苷D、十六烷酰多巴胺、磷脂酰乙醇胺是造成WT膨压高于H5的物质。
　　4.野生型菌株和StPP2A-C基因缺失突变体H5菌株黑色素合成相关编码基因转录水平分析。研究发现，H5菌株中St4hnr、Stscd、StPKS的表达量显著上调，且分别上调为WT的2.75、1.68、1.62倍，黑色素合成调控转录因子Stmr及漆酶基因StLAC2表达量显著下调，分别下调为WT的0.07、0.23倍，St4hnr、Stscd、StPKS基因在H5中表达量显著上调与H5中黑色素含量高于WT相一致。对WT和H5胞内外漆酶活性进行测定，发现H5胞内漆酶活性低于WT，而胞外漆酶活性高于WT。
　　5.StPP2A-C与候选蛋白的互作关系。pGEX-4T-1-StPP2A-C用于Pull-down试验，共捕获57个可能与StPP2A-C互作的蛋白，根据GO注释分析，具有酶调节活性的蛋白17个，占总蛋的30％;催化活性8个，占14％;具结合功能的蛋白4个，占7％。这些蛋白主要参与蛋白质水解、代谢过程、信号传导等。从中挑选出4个与StPP2A-C互作置信度比较高的蛋白进行酵母双杂交验证，酵母双杂交结果显示，StPP2A-C与候选蛋白均有明显的互作关系。
　　6.StPP2A-C与StLAC1互作位点预测及酵母双杂交验证。将PP2A作为杀菌剂靶标的分子对接，从杀菌剂库中筛选出与StPP2A-C中结合能较高的是烯酰吗啉。用烯酰吗啉可抑制StPP2A-AD和StLAC1-BD的酵母双杂菌株在四缺板上的生长，说明烯酰吗啉影响了StPP2A与StLAC1的互作。StPP2A特异性抑制剂一斑蝥素亦表现出相同的活性。用Z-dock预测StPP2A-C与StLAC1互作的结合区域在StPP2A-C蛋白的第170个氨基酸到第290氨基酸区域，StPP2A的活性中心及斑蝥素结合位点CYS-267被包含在其中。故利用酵母双杂交技术分别测试StPP2A-C的不同区段与StLAC1的结合能力，结果表明分别在StPP2A-C蛋白氨基酸序列1Aa～170Aa、171Aa～317Aa、247Aa～317与StLAC1表现出无互作、有互作、有互作现象，点突变试验表明StPP2A-C的CYS-267是其与StLAC1互作必需的。
　　本文明确了StPP2A-C调控玉米大斑病菌产孢和黑色素代谢的作用机制，明确了导致膨压产生的关键物质，进一步完善了PP2A信号途径调控病菌发育及致病性的信号网络。