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玉米北方炭疽病又称为玉米眼斑病,是由玉蜀黍球梗孢（Kabatiella zeae Narita et Hiratsuka）侵染引起的玉米叶部病害。近年来由于品种更替和栽培措施等条件的变化使玉米北方炭疽病的发生呈现上升趋势,常年造成减产5-10%。目前国内外对该病害的研究重点主要集中在病原菌分离、鉴定及生物学特性、病害发生规律和防治技术等方面,虽有学者利用农杆菌介导技术（ATMT）建立了玉米北方炭疽病菌突变体库,但研究该病菌致病机理的遗传转化方法以及致病相关基因功能的研究尚未见报道。聚酮合酶基因PKS18是黑色素合成的关键基因,已证明PKS18与玉米小斑病菌（Cochliobolus heterostrophus）、玉米弯孢叶斑病菌（Curvularia lunata）等多种玉米叶部病害的病原菌致病性关系密切。本文以克隆获得的KzPKS18基因为研究对象,利用生物信息学软件预测分析该基因编码的蛋白理化性质及功能。建立并优化了玉米北方炭疽病菌靶基因敲除体系;在此基础上研究了KzPKS18的生物学特性、抗胁迫能力及对致病力的影响,为进一步研究KzPKS18基因的功能奠定了基础。取得的主要研究结果如下:1.克隆获得玉米北方炭疽病菌PKS18基因序列全长,并利用生物信息学分析预测了KzPKS18基因的理化性质根据Aureobasidium pullulans,A.melanogenum,A.subglaciale和A.namibiae中PKS18基因及蛋白序列,利用ClustalW软件进行比对并设计特异性引物,经过5轮PCR扩增,获得了KzPKS18基因序列全长（基因序列号MK416207）。玉米北方炭疽病菌PKS18基因全长为6689bp,开放阅读框为6649bp,编码2162个氨基酸,理论等电点为5.87,为稳定、亲水性蛋白,无糖基化位点;位于细胞质中;该蛋白存在四种二级结构,主要为无规则卷曲（Random coil）和α-螺旋（Alpha helix）;KzPKS18具有属于PKS-KS super famliy的PksD和属于hot-dog super family的PTfungalPKS结构域等。系统发育进化树显示,玉米北方炭疽病菌PKS18与出芽短梗霉属聚酮合酶基因聚为一类。2.构建并优化了玉米北方炭疽病菌靶基因敲除体系,获得KzPKS18敲除转化子本研究构建了含有潮霉素和绿色荧光标记基因的KzPKS18敲除载体pPZP100HGPKS18,并采用电击转化法将KzPKS18敲除载体导入农杆菌AGL-1。对分生孢子孢悬液浓度、农杆菌菌悬液与分生孢子混合比例、农杆菌菌悬液浓度、诱导时间及共培养时间遗传转化条件进行优化,构建ATMT靶基因敲除体系。确定最佳敲除体系:在PDA培养基上25℃黑暗条件下培养7d后,配置成浓度为106个·mL-1分生孢子悬浮液,25℃黑暗条件下萌发3d,农杆菌菌悬液的浓度为OD600=0.6,将农杆菌与分生孢子悬浮液按1:1的比例混合后诱导1h,在25℃黑暗条件下共培养48d,平均转化效率可达到90.67个/106个分生孢子。3.研究了KzPKS18对玉米北方炭疽病菌生长发育、抗胁迫能力和致病力的影响KzPKS18基因对玉米北方炭疽病菌黑色素合成、生长发育、抗胁迫能力及致病力均有影响。与野生型菌株相比,Δkzpks18菌落规则,菌褶较少,菌落颜色较浅,菌落边缘呈浅褐色,表明该基因与该病原菌黑色素合成有关;Δkzpks18分生孢子附着胞的形成率略有下降;Δkzpks18的菌丝生长速率和产孢量均显著上升,表明KzPKS18影响该病原菌菌丝生长和产孢;Δkzpks18的孢子萌发率和附着胞形成率均显著下降,表明KzPKS18基因影响分生孢子萌发和附着胞形成。Δkzpks18对SDS、NaCl和H2O2的敏感性均显著低于野生型,表明KzPKS18基因与该病原菌的细胞壁完整性、抗渗透胁迫和氧化胁迫的能力有关。致病力试验表明,KzPKS18基因影响该病菌的致病力。