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玉米大斑病菌作为重要的丝状病原真菌在病菌生物学、遗传变异、生理分化、发育调控、致病性等方面已被广泛研究。研究报道，由异三聚体G蛋白介导的cAMP信号转导途径对植物病原真菌的生长发育及致病性有重要的调控作用。其中蛋白激酶A作为cAMP下游的靶蛋白，通过磷酸化下游靶标蛋白发挥调控丝状真菌的形态建成及致病性的作用。本课题组前期分别获得2个编码蛋白激酶A催化亚基的基因StpkaC1和StpkaC2的敲除突变体，突变体均表现为生长速率上升、产孢缺陷及黑色素含量下降。为进一步明确蛋白激酶A催化亚基PKA-C调控病菌菌丝生长发育及黑色素生物合成方面的功能，本研究构建了StpkaC2的回复载体及StpkaC1敲除载体，通过PEG介导的原生质体转化技术创制StpkaC2回复突变体和StpkaC1/StpkaC2双基因缺失突变体。通过对菌丝体生长、分生孢子形成、黑色素含量、分生孢子萌发、附着胞形成及穿透、菌丝附着胞膨压等表型特征进行分析，明确基因功能。对StpkaC2敲除突变体及野生型菌株进行转录组测序分析，明确StpkaC2对菌丝体发育、黑色素生物合成、分生孢子发育相关功能基因转录水平的调控作用。此外，通过qRT-PCR技术分析了敲除PKA-C编码基因对有丝分裂原激活蛋白激酶(MAPKs)及钙调素依赖性蛋白激酶（CaMKs）转录水平的影响，明确cAMP途径与MAPK、Ca2+途径的交叉互作关系。主要结果如下: 1、StpkaC1/StpkaC2双基因缺失突变体生长速率较野生型快，与△StpkaC2突变体相近，且不产分生孢子;StpkaC2回复突变体生长速率与野生型相近，能产孢，但产孢量低于野生型。 2、StpkaC1/StpkaC双基因缺失突变体黑色素含量显著低于野生型及各单突菌株。基因敲除使黑色素合成相关基因表达水平明显下调，双突转化子表现尤为明显。 3、突变体中，△StpkaC1最早形成附着胞，△StpkaC1/△StpkaC2最晚。但△StpkaC2比△StpkaC1的侵染菌丝形成早，△StpkaC1/△StpkaC2不能形成侵染菌丝。诱导36h，WT菌株、△StpkaC1、△StpkaC2、△StpkaC1/△StpkaC2突变体附着胞形成率依次为76％、26％、8％、5％，突变体与WT相比均差异显著;诱导48 h，WT、△StpkaC1、△StpkaC2、△StpkaC1/△StpkaC2侵染丝形成率依次为49％、2％、8％、0，差异也很显著。测定各菌株附着胞膨压结果显示，△StpkaC1、△StpkaC2膨压为4.7 MPa左右，明显低于WT(膨压5.45 MPa)，双突△StpkaC1/△StpkaC2附着胞膨压最低，为4.08 MPa左右。 4、qRT-PCR分析显示，在菌丝形成附着胞阶段，△StpkaC2菌株中STK1、STK3、CaMK1、CaMK2基因表达显著上调;CaMK3、CaMK4基因表达下调;STK2基因表达无明显变化。 5、对WT、△StpkaC2菌株进行转录组测序分析，发现差异表达基因2103个，其中，上调基因917个，下调基因1186;根据差异表达基因进行功能注释，筛选出与产孢、黑色素生物合成、菌丝生长相关的差异基因。其中产孢相关基因32个，上调基因9，下调基因23;黑色素生物合成相关基因12个，上调基因4，下调基因8;菌丝生长相关基因68个，上调基因26，下调基因42。 综上所述，StpkaC2基因负调控大斑病菌菌丝体生长，StpkaC1对菌丝体生长影响不明显;StpkaC1和StpkaC2为病菌产孢必须基因;StpkaC1和StpkaC2均正调控病原菌黑色素生物合成及侵染能力具有正调控作用，其中，在附着胞形成过程中，StpkaC2作用大于StpkaC1，而在侵染菌丝形成过程中，StpkaC1作用大于StpkaC2;StpkaC2基因对MAPKs及CaMKs的转录水平具有调控作用;StpkaC2从转录水平调控产孢、黑色素生物合成及菌丝生长相关基因。