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赤霉病是小麦的重要病害之一,其主要致病菌是禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum Schwabe)。目前禾谷镰刀菌诱发赤霉病的机理尚不清楚。对禾谷镰刀菌的功能基因进行研究,有助于科学认识禾谷镰刀菌的致病机理,为赤霉病的防治奠定分子基础。为此本文主要做了以下研究:1.利用农杆菌介导的遗传转化体系构建禾谷镰刀菌的T-DNA随机插入突变体。通过对转化体系进行优化,每转化106个分生孢子得到70-80个T-DNA随机插入突变体。经分离纯化,得到了365个潮霉素抗性为阳性的突变单株。在SNA培养基上鉴定突变单株的生长状况,在含水杨酸的SNA培养基上鉴定其生长状况,在温室接种小麦鉴定其致病力。结果得到6株突变体在普通SNA培养基上生长缓慢;8株在普通SNA培养基上生长产生的色素减少;3株对水杨酸敏感,在含2.0 mM水杨酸的SNA培养基中无法生长;2株在温室接种小麦后致病力明显下降。其中,AMa334在普通SNA培养基上同时表现为生长缓慢和菌落白化,△Ma208同时表现为在普通SNA培养基上生长缓慢和在含2.0 mM水杨酸的SNA培养基中无法生长,AMa39则同时表现为在普通SNA培养基上生长缓慢和接种小麦后致病力明显下降。对以上16株突变体基因组进行PCR,结果表明这16株突变体单株均含有潮霉素抗性基因(HPH)序列。以T-DNA右翼序列设计的3个嵌套引物和2个简并引物对这些突变体基因组进行巢氏PCR (TAIL-PCR),对扩增得到DNA片段进行克隆测序。得到4个突变体的T-DNA侧翼序列。将这些侧翼序列与禾谷镰刀菌的基因组序列进行比对,获得了如下信息:T-DNA在AMa39的插入位点位于禾谷镰刀菌supercontig 3.4的542464 bp处,位于基因FGSG06605.3的中间。该基因可能编码p-葡萄糖苷酶的前体蛋白,与葡萄糖的分解相关。T-DNA的插入可能使基因FGSG06605.3无法正常表达,导致△Ma39在普通SNA培养基中生长缓慢,及接种小麦麦穗后致病力明显下降。T-DNA在△Ma247的插入位点位于禾谷镰刀菌supercontig 3.6的1547302 bp处,位于基因FGSG13581.3的中间。该基因编码一个未知蛋白,T-DNA的插入可能使基因FGSG 13581.3无法正常表达,导致△Ma247在普通SNA培养基中生长时菌落白化。T-DNA在△Ma256的插入位点位于禾谷镰刀菌supercontig 3.3的2133337bp处,位于FGSG12730.3上游819 bp处和FGSG05397.3上游1339bp处。这两个基因编码的均为未知蛋白。T-DNA的插入可能使FGSG12730.3和FGSG05397.3无法正常表达,导致△Ma256在普通SNA培养基中生长时菌落白化。T-DNA在AMa319的插入位点位于禾谷镰刀菌supercontig 3.6的1360744bp处,位于基因FGSG09387.3的下游。根据Blastx的结果,该插入位点位于一个非典型蛋白中间,可能使该蛋白不能正常表达,从而导致AMa319在普通SNA培养基上生长缓慢。2.以葡萄糖为唯一碳源的改良SNA培养基为对照,以水杨酸为唯一碳源的改良SNA培养基培养禾谷镰刀菌Fg180378。提取菌丝mRNA,利用转录组测序(RNA-Seq)技术检测基因表达。结果表明,有173个基因的表达存在显著差异。其中86个基因上调表达,87个基因下调表达。与之前的研究比较,进一步验证了FGSG09063在水杨酸代谢过程中的重要性;发现了一些与芳香烃代谢相关基因的表达存在显著差异,这些基因可能与水杨酸代谢相关。在所有的差异基因中,上调表达倍数最高的几个基因的功能尚不明确。由于目前缺乏水杨酸代谢的深入研究,很多机制还不明确,这些基因可能与之相关,这些将是下一步的研究内容。