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稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)与寄主水稻互作的模式是理解植物与病原真菌互作的重要模式系统。稻瘟病菌在分生孢子萌发和附着胞成形时的能量和物质代谢对稻瘟病菌的侵染及致病极为重要。然而乙醛酸循环和三羧酸循环作为生物氧化的最终通路在稻瘟病菌中却鲜见报道,同时存在于乙醛酸循环和三羧酸循环中的柠檬酸合酶在稻瘟病菌生长、发育及致病过程中的作用更是无人知晓。用酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)柠檬酸合酶同源搜索稻瘟病菌基因组数据库,得到两个假定的稻瘟病菌柠檬酸合酶MGG07202和MGG02617。生物信息学分析发现,MGG07202和MGG02617均为亲水性蛋白,不含信号肽和跨膜结构域,N端含线粒体转运肽,定位于线粒体,都具CitrateSynt柠檬酸合酶催化结构域。进一步分析发现,MGG07202与酵母Cit1及构巢曲霉(Aspergillus nidulans)中的CitA同源,MGG02617与酵母Cit3及构巢曲霉中McsA同源。公共基因表达数据库显示MGG07202基因比MGG02617表达量高,在孢子萌发6小时时两个柠檬酸合酶基因的表达量均最高。用同源重组的方法对稻瘟病菌中两个柠檬酸合酶MGG07202和MGG02617分别进行敲除,获得相应基因敲除突变体后进行了生物学功能分析。结果表明:MGG07202的缺失使突变体孢子萌发时能量物质糖原和脂肪粒的降解受阻,附着胞形成缓慢,但附着胞侵染寄主的功能无明显的影响。同时MGG07202基因缺失突变体生长减慢,致使宿主病斑的扩展也变缓。此外,MGG07202基因不仅参与能量和物质的代谢,还影响稻瘟病菌正常的形态建成:包括分生孢子梗的形成和分化、分生孢子的产生及附着胞的发育等。对MGG02617基因的功能研究发现:MGG02617基因缺失突变体的生长速度没有变化,但气生菌丝减少,分生孢子梗的数目以及所产生的孢子数均很少,突变体的产孢量仅为Guy11的1/1000,接种结果表明突变体不能侵染健康的大麦和水稻叶片,仅在造伤后的大麦和水稻叶片上有微弱的致病性。为了进一步研究这两个基因在稻瘟病菌碳代谢中的作用,我们对突变体在在含有不同碳源物质的MM培养基上的生长进行了测定。结果显示:葡萄糖、麦芽糖、蔗糖和乳糖均能对△ 7202的生长形成抑制,但对△2617没有影响。突变体△2617或△ 7202均能利用丙酮酸和柠檬酸,可能由于存在另一拷贝的柠檬酸合酶会产生柠檬酸,因此外加柠檬酸并不足以恢复突变体在以丙酮酸为碳源时的生长。高浓度的丙酸盐对突变体(△2617或△ 7202)的生长有抑制作用,在低浓度丙酸盐中,△2617突变体的生长能够得到恢复,但△ 7202突变体表现出的生长缺陷。这一结果与构巢曲霉中△McsA不能利用丙酸盐代谢的情况相似。因此,推测MGG07202可能具有甲基柠檬酸合酶的催化活性。本研究通过对稻瘟病菌中两个假定的柠檬酸合酶进行了功能分析,结果为将来进一步研究能量和代谢对稻瘟病菌发育及其同寄主互作过程中的生物学意义提供了基础和线索。