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玉米大斑病是玉米上的重要叶部病害,其病原菌为大斑刚毛座腔菌(Setosphaeria turcica),病菌为异宗配合真菌,其具有StMAT1-1和StMAT1-2交配型基因。玉米大斑病菌基因组中仅带有StMAT1-1基因的菌株被定名为A交配型菌株,仅含有StMAT1-2基因的菌株被定名为a交配型菌株,两个交配型基因都有的菌株被定名为Aa菌株。前期研究发现,不同年份中我国不同省份的玉米大斑病菌交配型组成规律难以掌握,并且缺失了交配型基因的玉米大斑病菌失去了有性生殖的能力,同时无性繁殖能力下降,表明交配型基因对玉米大斑病菌的有性和无性生殖具有重要意义。本文在前期研究基础上,首先系统分析了 2016-2018年我国不同玉米产区玉米大斑病菌交配型的组成情况,对不同年份各省份的交配型组成有一个初步的认识,对野生型菌株、StMAT1-1基因缺失突变体ΔStmat1-1和StMA T1-2基因缺失突变体ΔStmat1-2进行转录组分析,通过生物信息学分析方法进行GO和KEGG富集分析,并筛选出与有性生殖相关的差异表达基因,为玉米大斑病菌有性生殖过程中交配型基因调控机制研究提供了前期基础。主要结果如下:1.本研究对野外采集的不同年份不同省份的玉米大斑病病斑进行病原菌分离,并进行交配型鉴定。在2016-2018年的278株玉米大斑病菌中,A交配型菌株22个,分离频率为7.91%;a交配型菌株234个,分离频率为84.18%;Aa交配型菌株22个,分离频率7.91%。2.分别收集25℃培养5d的野生型菌株01-23、突变菌株ΔStmat1-1和ΔStmat1-2的菌丝进行RNA-Seq测序,共检测到表达基因13896个,其中已知基因11253个,新基因2643个;表达转录本共21809个,其中已知转录本10936个,新转录本10873个。3.将检测到表达的基因采用NR数据库、Swiss-prot数据库、Pfam数据库、COG数据库、GO和KEGG数据库进行基因功能注释。共发现注释到GO数据库的基因8122个,被注释到KEGG数据库的基因3749个,9442个基因被注释到COG数据库,11,179个基因被注释到NR数据库,6695个基因被注释到Swiss-Prot数据库,7929个基因被注释到Pfam数据库。4.在野生型菌株和突变体菌株间进行基因差异表达分析,在WT_vs_StMAT1样品组中共获得差异表达基因3099个,其中基因表达是上调的有1393个,基因表达是下调的有1706个;在WT_vs_StMAT2样品组中,共得到3666个差异基因,有1523个基因表现为表达量上调,2143个基因表现为表达量下调;在StMAT1_vs_StMAT2样品组,差异表达基因共1949个,表达上调基因758个,表达下调基因1191个。5.将不同样品组差异表达基因分别进行功能富集,GO富集显示与代谢活动相关,酶的活性、膜的成分的条目富集显著。KEGG富集分析发现,与氨基酸代谢、信号通路相关的Pathway富集显著。6.从差异表达基因中筛选出有性生殖相关基因中有6个与信息素相关的差异表达基因和25个与减数分裂相关的差异表达基因,对筛选的有性生殖相关的差异基因的同源蛋白查找发现,玉米大斑病菌交配型基因缺失,影响有性生殖过程中的减数分裂、细胞过程和信号转导。