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小麦赤霉病(Fusarium head blight,FHB),是危害全球小麦产区的主要病害之一。小麦赤霉病具有扩展速度快、侵染面积广的特征,小麦一旦遭受侵害,不仅会造成大面积减产并且严重降低其生产品质,同时产生的毒素也会对人类与动物构成严重的威胁。多种病原菌可引发赤霉病,但引发小麦赤霉病的最主要致病菌为禾谷镰刀菌(Fusarium graminearun)。近年来,脂类物质在微生物病原物毒力作用方面深受人们重视,并且磷脂酰丝氨酸脱羧酶在人与哺乳动物乃至酵母上已展开了较为深入的研究,但是对丝状真菌中磷脂酰丝氨酸脱羧酶功能的了解研究相对较少。本研究在禾谷镰刀菌PH-1全基因组中鉴定到两个表达磷脂酰丝氨酸脱羧酶的蛋白,分别为FgPSD1和FgPSD2。SMART结构域的分析显示:这两个磷脂酰丝氨酸脱羧酶均含有C2结构域以及PS_decarboxylases结构域。进化树结果表明,禾谷镰刀菌FgPSD1和FgPSD2与尖镰孢菌和枯萎镰孢菌的PSD1和PSD2基因的亲缘关系较近,同物种进化趋势基本一致,这就表明进化树中禾谷镰刀菌的磷脂酰丝氨酸脱羧酶基因就是其他镰刀菌磷脂酰丝氨酸脱羧酶基因的直系同源基因。本文采用Split-marker PCR的技术构建了FgPSD1和FgPSD2基因敲除片段,借助PEG介导的原生质体转化法,获得基因敲除突变体。通过验证超过200个FgPSD1的基因敲除转化子,均未发现正确转化子,确定FgPSD1为致死基因。同时经PCR验证以及Southern Blot验证后,获得了4个FgPSD2(ΔPSD2)基因敲除突变体,并且在ΔPSD2突变体的基础上进一步获得了ΔPSD2-C回复菌株以及FgPSD2-GFP基因定位菌株。研究结果表明:相较于野生型,ΔPSD2突变体生长缓慢并且菌丝高度大幅度降低,分生孢子产量降低,萌发缓慢;相较于野生型,ΔPSD2突变体子囊壳数量虽无降低但却不产生子囊孢子;相较于野生型,ΔPSD2突变体大大降低了致病性,病情指数下降了94.35%,DON毒素的产量仅占野生型的15.6%,与此同时调控毒素合成的重要基因TRI5、TRI6和TRI10的表达水平下降了99.2%、96.0%和83.3%;与野生型相比,ΔPSD2突变体的细胞壁完整性增加,但是对抗渗透能力、氧胁迫的抗性降低,对氧胁迫更加敏感;ΔPSD2突变体为乙醇胺营养缺陷型,当在培养条件中添加1 mM Etn时,可以部分恢复ΔPSD2突变体的表型;相较于野生型,ΔPSD2突变体的磷脂酰丝氨酸含量明显上升,而磷脂酰乙醇胺的含量大幅度降低;此外,ΔPSD2突变体较野生型的脂滴积累降低,自噬情况加重;同时我们发现,FgPSD1定位于线粒体,而FgPSD2定位于高尔基体。综上可知,这些研究结果表明了禾谷镰刀菌FgPSD2在菌丝生长发育、有性与无性生殖、致病性、胁迫反应、脂滴积累以及自噬等方面是至关重要的。