大丽轮枝菌是一种土传性维管束病原真菌,影响多种经济作物的产量和质量,是棉花黄萎病的病原真菌。由于大丽轮枝菌具有稳定存在的微菌核结构以及多变的生理小种,所以其引起的棉花黄萎病至今难以防治。大丽轮枝菌全基因组序列信息的公开为研究大丽轮枝菌致病相关的关键基因提供了必要的数据支持,这也为在分子水平和细胞水平更好的理解大丽轮枝菌与宿主植物的互作机制及致病机理提供了可能性。本实验室对已有的大丽轮枝菌数据库提供的Vd Ls17全基因组序列进行初步的生物信息学分析,根据基因功能进一步划分为:毒素蛋白相关、糖代谢相关和能量代谢相关等不同种类的基因,构建了90多个VIGS载体,并利用寄主诱导的基因沉默（HIGS）技术进行初步的表型筛选,获得约20个表型良好的基因。本研究利用HIGS技术筛选和验证了大丽轮枝菌糖代谢相关的5个基因Vd EG1（外切葡聚糖酶,基因库编号VDAG₀2898.1）、Vd ENG1（内切葡糖酶,基因库编号VDAG₁0495.1）、Vd MAN1（甘露聚糖内-1,6-β-甘露糖苷酶,基因库编号VDAG₀7477.1）、Vd PDF1（多糖脱乙酰化家族蛋白,基因库编号VDAG₀7727.1）和Vd PD1（豌豆素脱甲基酶,基因库编号VDAG₀5456.1）的功能。考虑到基因功能叠加效果,利用HIGS技术验证上述糖代谢相关的单个基因或多个基因片段,以及编码半纤维素酶类三个基因不同组合的融合基因片段对大丽轮枝菌致病力的影响。结果表明,上述HIGS处理的转基因烟草病情指数、大丽轮枝菌生物量、靶基因表达量都有所降低,其中Vd EG1、Vd PDF1的干扰效果最显著,其次是Vd MAN1和Vd PD1,混合基因比单基因的干扰效果明显;此外,3个纤维素酶类编码基因（Vd EG1、Vd MAN1、Vd ENG1）的融合片段注射实验表明:其干扰效果要比单基因注射的干扰效果显著。针对大丽轮枝菌糖代谢相关基因Vd EG1、Vd MAN1、Vd PD1和Vd PDF1构建基因敲除载体并转化Vd991,最终得到vdeg11、vdeg13、vdeg14、vdeg21、vdman6、vdman7、vdman9、vdman12、vdpd2、vdpd10、vdpdf9、vdpdf12这12个突变株。通过检测突变株生长速率、产孢量、对不同碳源利用情况以及致病力,发现它们的生长速率和产孢量都有所降低。vdeg在纤维素、半乳糖、木糖、蔗糖、果胶为唯一碳源的培养平板上生长速率显著降低,Vd EG1在葡萄糖、木糖为唯一碳源的培养基中高表达,在葡萄糖、半乳糖、木糖、蔗糖、果糖、甘露糖的碳源营养下与致病因子EPS的产量有关。实验结果表明了Vd EG1、Vd MAN1、Vd PD1和Vd PDF1都参与某些碳源物质的吸收和代谢,并在特定条件下不同程度地参与大丽轮枝菌的生长发育、产孢能力以及致病力。