菰黑粉菌(Ustilago esculenta)可以侵染菰(Zizania latifolia)使其茎基部膨大形成可食用的肉质茎——茭白。茭白是中国重要的水生蔬菜，广泛种植于长江流域以南，具有丰富的营养价值。研究发现菰黑粉菌是一种二态性真菌，存在酵母型和菌丝型的转换。菰黑粉菌的单倍体呈酵母型，它以芽殖的方式增殖，当两个具有不同遗传交配基因的酵母型单倍体菌株相互识别后会形成接合管并发生融合，从而形成具有侵染能力的双核菌丝，表现出致病性。
　　在真菌中，G蛋白信号途径已经被证实参与菌丝形态分化、致病性和次级代谢产物合成等重要的生理过程。G蛋白由α、β和γ亚基组成，其中α亚基含有与GTP结合的活性位点并具有GTP酶活性。G蛋白偶联受体激活G蛋白会导致GTP与Gα亚基结合，GTP结合导致Gα·GTP与Gβγ亚基解离，并通过Gα·GTP和游离Gβγ亚基激活下游效应子引起一系列的信号传导。目前在菰黑粉菌中还没有关于Gα亚基的研究，研究菰黑粉菌中G蛋白α亚基的功能可以为研究菰黑粉菌的信号传导及致病机理提供基础。
　　本研究在菰黑粉菌中克隆得到4个编码G蛋白α亚基的基因Uegpa1、Uegpa2、Uegpa3和Uegpa4，它们都有典型的G蛋白α结构域，而且与玉米黑粉菌中的Gpa1、Gpa2、Gpa3和Gpa4具有较高的同源性。表达模式分析发现，Uegpa1、Uegpa2、和Uegpa4与对照相比无明显差异，而Uegpa3在接合管形成时期表达上调；构建上述4个菌株的缺失突变体并进行体外融合实验，发现Uegpa1、Uegpa2、和Uegpa4缺失不影响融合，而Uegpa3缺失会影响接合管的形成进而影响菌株的融合；接种实验发现Uegpa3缺失会影响菰黑粉菌的致病性，但具体机制尚不清楚。进一步研究发现，菰黑粉菌中Uegpa3作用于信息素信号的传递最终影响二型态转换，可能通过影响MAPK信号途径调节UePrf1的诱导表达从而影响mfa基因的表达，导致接合管形成受阻，致使菌株无法融合，但具体的机制还要通过进一步研究。
　　本研究在菰黑粉菌中鉴定得到4个编码G蛋白α亚基的基因Uegpa1、Uegpa2、Uegpa3和Uegpa4，初步探究了菰黑粉菌中编码G蛋白α亚基与菰黑粉菌二型态转换和致病性的关系，为菰黑粉菌与茭白互作机制的研究提供了基础材料。