近年来,由假禾谷镰孢（Fusarium pseudograminearum）引起的小麦茎基腐病在我国黄淮麦区普遍发生,危害严重。罹病小麦茎基部变褐并产生枯白穗,造成严重产量损失。假禾谷镰孢在侵染作物过程产生真菌毒素,危及人们健康。由于病害初期症状不易观察,缺乏抗病小麦品种,加上高效防治药剂匮乏,导致小麦茎基腐病的防治比较困难。研究病原菌的致病机理对抗病品种选育、抗性资源挖掘和药剂靶标筛选具有重要理论和实践意义。热耐受性对于真菌的生存、分布和致病等具有重要义。研究表明,真核生物在应对高温时往往启动一种高度保守的热激反应。而热激蛋白是从细菌到哺乳动物中广泛存在的一类热应激蛋白,在生物体抗逆方面起着非常重要的作用。尤其是热激蛋白Hsp100在细菌、酿酒酵母和植物对高温和各种化学物质的耐受性中非常关键。但其在植物病原真菌中的功能鲜有报道。本次研究根据已知的Hsp100蛋白,在假禾谷镰孢中鉴定到了一个编码103.07 k Da蛋白质的基因FpHsp104。其编码的蛋白包含两个保守的AAA结构域,在丝状真菌中非常保守。FpHsp104在菌丝和侵染阶段的表达量相对稳定,基因缺失并不影响假禾谷镰孢营养菌丝的生长和形态;高温热激处理后,野生型和回补菌株转入合适的生长温度2 d后即可恢复生长,而FpHsp104缺失突变体不能恢复生长;与野生型和回补菌株相比,Δfphsp104分生孢子在高温热激后的死亡率更高;FpHsp104-GFP荧光蛋白定位在细胞质中,热激后聚集到细胞质中的小颗粒上。以上结果表明,FpHsp104对假禾谷镰孢的热耐受性非常关键。FpHsp104在假禾谷镰孢分生孢子阶段的表达明显提高。与野生型和回补菌株相比,FpHsp104缺失突变体分生孢子产生明显减少,且分生孢子变短、分隔减少;产孢关键基因FpFlu G、FpVos A和FpAba A在Δfphsp104中的转录水平明显降低,但是m RNA在Δfphsp104菌株热处理后的剪接修复不受影响。此外,与野生型和回补菌株相比,Δfphsp104的分生孢子萌发速率减慢,但是并不影响萌发能力。FpHsp104缺失使假禾谷镰孢致病性显著降低,但是对DON合成无影响。另外,在多种渗透压、氧化和细胞壁胁迫测定中,FpHsp104的缺失并不影响假禾谷镰孢的耐受性。通过筛选前期已获得的假禾谷镰孢突变体菌株,发现转录因子FpCsm1和FpNot2参与假禾谷镰孢对高温耐受性的调控。与野生型和回补菌株相比,FpCsm1缺失突变体在热激后的恢复生长能力增强,且FpHsp104恢复表达时间提前。由此猜测FpCsm1可能通过调节FpHsp104的表达影响假禾谷镰孢的热耐受性。此外,FpCsm1负调控假禾谷镰孢分生孢子的产生和正调控病原菌的致病性。与野生型和回补菌株相比,转录因子FpNot2缺失突变体对高温的敏感性增强,但是FpHsp104的表达并没有显著差异,说明FpNot2可能通过其它途径参与假禾谷镰孢的热耐受性。同时,FpNot2的缺失导致假禾谷镰孢的致病性降低,但是DON和ZEN毒素合成显著提高。