细胞自噬(autophagy)是真核细胞中普遍存在的在物质周转中起到重要作用的过程。通过该过程，损坏的细胞器或长寿命蛋白被包裹形成自噬小泡，与溶酶体或液泡融合后进行降解而得以循环利用。近些年来自噬通路的机制研究已取得很大进展，但其在不同生物中的生理功能研究还有待深入。　　马铃薯(Solanum tuberosum)是全球第三大粮食作物，在我国种植广泛，具有重要的经济地位。马铃薯晚疫病(late blight disease)是影响马铃薯生产最主要的病害之一。该病的病原菌致病疫霉(Phytophthora infestans)是一种单细胞多核卵菌，其防治一直为世界所关注。尽管已有报道表明细胞自噬在真菌类病原微生物的生长发育及传播过程中具有重要作用，但是卵菌中的相关研究尚未开展。本文通过搜索致病疫霉基因组数据库获得并整理了该菌中与细胞自噬相关的基因，并对其中功能重要且保守性较高的蛋白序列进行了进化分析。通过对该菌中自噬相关基因表达谱分析以及各发育阶段的自噬小泡观察发现，细胞自噬过程在致病疫霉发育的各个生理阶段均有不同程度的参与，且在孢子囊产生、游动孢子形成及休眠孢子萌发阶段尤为活跃。为了进一步了解细胞自噬在致病疫霉生长过程中的作用，本研究利用细胞自噬激活剂雷帕霉素(rapamycin)及抑制剂三甲基腺嘌呤(3-methyladenine，3-MA)对该菌进行处理。与未处理对照相比，自噬激活条件下菌丝体的生长受到一定程度的抑制，但是孢子囊的产量上升，且不影响游动孢子的产生及释放;当自噬被抑制后，菌丝体的生长、孢子囊的产生以及游动孢子的形成及释放均受到了明显抑制。这些结果表明，细胞自噬在卵菌的生长发育中具有重要功能。　　棉花是我国最重要的经济作物之一，其纤维是当今世界最主要的天然纺织原材料。由于棉花纤维是单细胞且可以在短时间内高度伸长的特性，故被广泛用作研究细胞伸长的模式材料。通过比较不同器官以及各发育时期的棉花纤维中的自噬相关基因表达水平发现，自噬相关基因在棉花纤维发育中表达水平较高，尤其在纤维发育的伸长期优势表达。不同发育时期纤维的自噬小泡染色结果表明，在快速伸长期到次生壁合成期（开花后12天到18天），纤维中的自噬小泡数量较其它时期多。基因表达分析及药剂处理后表型观察的结果表明，自噬激活剂或抑制剂可以诱导或抑制棉花纤维中的细胞自噬，且细胞自噬激活剂可以加快棉纤维在伸长期的生长速率，使棉花纤维发育提前进入次生壁合成期。与之相反，抑制细胞自噬能够延缓细胞的伸长。这些结果表明细胞自噬在棉花纤维生长发育过程中具有重要功能。本研究结果表明，细胞自噬在低等的致病疫霉菌丝发育以及高等植物棉花纤维这两种单细胞模式系统中均具有重要生理功能。