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稻瘟菌（Magnaporthe oryzae）是一种世界范围内的植物病原真菌,每年都给我国的水稻生产带来巨大的损失。在本研究中,我们通过与之前实验室已研究过的一个与稻瘟菌致病性有关的ATP-Lon蛋白酶—MAP1进行氨基酸序列比对,在稻瘟菌数据库中发现了另一个ATP-Lon蛋白酶—MGG 07123,我们将其命名为MAP2,将MAP1与MAP2氨基酸序列用Clustal2.0进行序列比对,发现它们之间的相似性为23.49%。为了了解该基因的具体功能,我们依据同源重组的原理构建了该基因的敲除载体,经过农杆菌介导的遗传转化方法,获得了该基因的敲除突变体—ΔMAP2,通过对该敲除突变体进一步研究发现,该基因的敲除不影响稻瘟菌的生长与发育,也不影响附着胞的形成,不参与稻瘟菌的抗逆应答反应,并且与稻瘟菌的致病性无关。疏绵状嗜热丝孢菌（Thermomyces lanuginosus）是一种分布广泛的与人们的日常生活密切相关的嗜热真菌,目前广泛用于发酵业、酿造业、医药、废物处理等各个领域,因此,科研工作者对其功能基因的研究主要集中在脂肪酶、木聚糖酶、几丁质分解酶等生理生化方面,而关于该菌其它基因遗传功能方面的研究至今未曾见报道。在本研究中,以之前已经研究过的稻瘟菌中一个与致病性有关的lon同源的基因-MAP1为出发点,通过与疏绵状嗜热丝孢菌基因组进行氨基酸序列比对,获得了疏绵状嗜热丝孢菌两个lon同源基因-Thela2p4005149和Thela2p4006664,该基因广泛存在于多种生物体内,经Clustal2.0序列比对发现,这两个基因分别与MAPl氨基酸序列的相似性为64.61%、24.96%,且Thela2p4005149与Thela2p4006664氨基酸序列的相似性为仅为23.80%,经亚细胞定位预测分析,Thela2p4005149和Thela2p4006664分别定位于线粒体和过氧化物酶体内,因此,分别将其命名为Mlon和Plon。经生物信息学分析预测,Mlon蛋白包含1092个氨基酸,为不稳定、亲水性蛋白；Plon蛋白包含914个氨基酸,为稳定、亲水性蛋白,且两种蛋白都没有跨膜结构域；二级结构预测可知,Mlon蛋白中主要为β折叠,占57.6%,Plon蛋白中主要为无规则卷曲,占51.53%；通过在线提供Mlon和Plon蛋白序列,以SWISS-MODEL提供的蛋白模型为模板,VMD1.8.6软件做出Mlon和Plon蛋白质三维结构图,从蛋白质三维结构图可以看出Mlon3D整体结构紧凑,α螺旋和β折叠占主要部分；Plon整体结构比较松散,主要结构为α螺旋和无规则卷曲。为了进一步了解Mlon和Plon的功能,我们通过构建Mlon和Plon基因的敲除载体及互补／亚细胞定位载体,通过农杆菌介导转化疏绵状嗜热丝孢菌分生孢子的方法和PEG介导的转化疏绵状嗜热丝孢菌原生质体的方法获得了Mlon和Plon基因的敲除突变体△Mlon、△Plon和互补／亚细胞定位突变体△Mlon/Mlon、 △Plon/Plon。结果表明：△Mlon和△Plon生长都比WT菌株慢；△Mlon的气生菌丝要比WT气生菌丝致密且厚,而△Plon产生很少的气生菌丝；又通过测定△Mlon和△Plon菌丝干重发现,△Mlon敲除转化子菌丝生物量重于WT及互补菌株,△Plon敲除转化子菌丝干重远轻于WT及互补菌株；通过进一步测定产孢量可知,9W-WT的孢子量是△Mlon的近3倍,而△Plon的产孢量是9W-WT的近3倍；测定野生型在不同温度下的基因表达量发现37。C低温处理促进了Mlon和PlOn基因的表达,且Mlon基因的表达量要高于Plon基因；测定野生型菌株50。C培养时不同培养时间的基因表达量,qRT-PCR分析发现,在前两天Plon基因的表达量高于Mlon基因,在第三天Mlon基因的表达量高于Plon基因；经测定ΔMlon和ΔPlon孢子萌发数发现,ΔMlon菌株孢子萌发数比野生型和互补菌株的多,ΔPlon菌株孢子萌发数比野生型和互补菌株的少。同时,我们也做了H202胁迫实验,相对于野生型菌株,ΔMlon和△Plon敲除突变体都对H202敏感,ΔMlon在5mM的H202浓度下生长受到明显抑制,△Plon在2.5mmM的H202浓度下生长受到显著抑制；在定性检测H202积累量的DAB染色液处理下,ΔMlon中很少菌丝被染成棕褐色,ΔPlon中大多数菌丝被染成棕褐色；通过标准曲线法测定菌株中H202含量可知,WT中H202含量为9.7μ mol/g,ΔMlon中H202含量为14.6μ mol.g,△Plon中H202含量为17.4μ mol/g;在CM培养基上添加1mM H2O2处理进行qRT-PCR分析,发现Mlon和Plon的表达量增加,分别为未处理时表达量的1倍及4倍；相对于野生型菌株,Mlon和Plon基因部分的与疏绵状嗜热丝孢菌细胞壁完整性有关,却与渗透压敏感性无关。本研究以稻瘟菌中一个与致病性有关的lon同源基因为基础,在稻瘟菌及疏绵状嗜热丝孢菌中得到了三个lon同源基因—MAP2、Mlon和Plon,通过进一步对MAP2、Mlon和Plon基因进行敲除,并获得敲除突变体ΔMAP2、ΔMlon和△Plon。之后的实验证明,M.oryzae中的MAP2基因不参与稻瘟菌的抗逆应答及致病性；T.lanuginosus中的Mlon基因参与调节疏绵状嗜热丝孢菌的生殖生长,Plon基因参与调节疏绵状嗜热丝孢菌的营养生长,且Mlon和Plon基因都参与调节疏绵状嗜热丝孢菌H202逆境应答反应。通过对M.oryzae和T.lanuginosus中MAP2、Mlon和Plon基因的功能研究,可进一步了解同一蛋白家族中的成员在不同种／同种之间的功能差异,也可为以后疏绵状嗜热丝孢菌或其它嗜热真菌相关基因遗传方面的研究提供一些理论及实践基础,以期获得嗜热真菌的嗜热机理。