假禾谷镰孢（Fusarium psed,uogramneairumFpg）是我国近年新报道的重要小麦病原菌,目前由该菌引起的小麦茎基腐病在我国小麦主产区逐渐加重,已经成为小麦生产的严重威胁。对于该菌致病的分子机理国内外研究报道较少,而该方面的深入研究对弄清寄主与病原的互作机制和病害的防控具有重要的理论意义和生产价值。微生物非核糖体肽合成酶（non-ribosomal peptide synthetases,NPSs或NRPSs）可以不经由核糖体途径合成催化产生结构复杂种类繁多的小分子多肽,具有重要的生物学功能,广泛应用于多个领域。非核糖体肽合成酶在真菌中广泛存在,但是在植物病原真菌中非核糖体肽合成酶基因与致病性的关系研究较少。通过对Fpg侵染中抗小麦品种周麦24和感病小麦品种国麦301根部的转录组测序,我们发现在Fpg中多个非核糖体肽合成酶基因在侵染小麦后上调表达,推测其可能与Fpg的致病性相关,本文对相关基因的功能进行了研究,主要研究结果如下。对土壤接种Fpg后5天和15天的中抗小麦品种周麦24和感病小麦品种国麦301根部发病样品进行转录组测序,发现Fpg中15个NPS基因中14个基因差异表达。其中NPS2、NPS3、NPS5、NPS6、NPS9、NPS11、NPS12、NPS14、NPS16、NPS19上调表达,NPS4、NPS10、NPS13 下调表达。挑选其中9个基因进行qRT-PCR表达验证,NPS6、NPS9、NPS10、NPS11、NPS12、NPS13与测序结果有相同的表达趋势。qRT-PCR表达趋势分析显示,用Fpg的孢子侵染小麦胚芽鞘18h、24h、30h、48h、3d、5d、7d 后与孢子阶段相比,NPS1、NPS6、NPS9、NPS11、NPS12上调表达,NPS2、NPS3、NPS10、NPS13下调表达。转录组测序数据及qRT-PCR验证数据中NPS9的差异表达水平最高,对NPS9的表达情况进行了进一步验证显示,NPS9基因侵染寄主后特异性诱导表达,预示着NPS9在对寄主的侵染过程中发挥重要作用。NPS9基因编码含819个氨基酸的蛋白质,具有A和T两个功能域,序列比对分析结果显示与黄色镰孢（Fusarium culmorum）和禾谷镰孢（Fusarium.graminearum PH-1）的同源性最高分别达97.2%和97.1%。利用split-marker同源序列置换的基因敲除策略,通过PEG介导的原生质体转化方法,在本地Fpg野生型WZ-8A菌株基因组中进行NPS9基因敲除,对抗潮霉素的转化子进行PCR筛选和Southern杂交验证,获得NPS9基因的缺失突变体。通过随机插入带有NPS9自身启动子的NPS9-GFP融合片段到Δnps9突变体中,获得Δnps9突变体的回补转化子。含有NPS9-GFP融合载体的互补转化子在体外的孢子、芽管和菌丝中均观察不到荧光,接种小麦后,分生孢子萌发产生的芽管和菌丝中均可以观察到荧光,进一步说明NPS9基因是侵染寄主后特异性诱导表达。回补转化子在菌丝顶端形态、致病性和DON毒素合成量方面都恢复到野生型状态。Anps9突变体在菌落形态、菌落生长速率和产孢量方面与野生型和互补突变体没有明显差别,菌丝顶端形态畸形,说明NPS9基因影响菌丝顶端形态建成,但是对菌丝生长速度没有影响。通过分生孢子侵染受伤及未受伤胚芽鞘、大麦叶片试验,发现Anps9突变体的致病性与野生型和回补突变体相比明显下降。Anps9突变体的DON合成能力与野生型和回补突变体相比显著下降。对Fpg野生型和Δnps9突变体分别侵染小麦胚芽鞘进行转录组测序显示,在孢子中和侵染寄主后上调表达富集到跨膜转运相关生物过程;侵染小麦后Δnps9突变体相对于野生型上调表达富集到金属离子的转运及平衡相关生物过程,TRI基因下调表达。小麦受Δnps9突变体侵染相对于野生型侵染,侵染2d和6d时与生物逆境压力（stress）和植物防御反应（defense response）生物过程相关基因明显下调。说明Δnps9突变体对小麦的造成的威胁小于野生型,致病力下降。此外,我们对其它三个基因NPS6、NPS11和NPS12进行基因敲除,并获得相应的基因缺失突变体,Δnps6、Δnps11和Δnps12突变体在菌落形态和生长速度方面与野生型没有差异;但对小麦胚芽鞘的致病性与野生型相比均减弱,DON的产量与野生型相比均显著下降,说明这三个NPS基因同样也影响Fpg的致病性及DON的合成。综上所述,Fpg非核糖体肽合成途径有助于其侵染,能够促使侵染菌丝克服寄主防御反应,并促进DON的合成,在侵染发病过程中发挥重要作用。