大豆疫霉（Phytophthora sojae）侵染大豆引起的大豆根腐病是大豆生产上的毁灭性病害之一。在自然选择过程中大豆疫霉容易发生变异，产生抗药性，导致一些杀菌剂丧失防治效果，所以长期以来由大豆疫霉引起的病害很难防治。　　在病原菌与植物互作的过程中，植物细胞膜表面的模式识别受体能够识别病原菌的病原相关模式分子(PAMPs)，从而激发免疫反应抵抗病原菌的侵染。病原相关模式分子(PAMPs)广泛存在于一系列微生物中，其结构保守且对微生物的生长发育以及生存都具有非常重要的作用。对病原相关模式分子作用机制的研究，有利于我们通过抗病基因工程技术对PAMPs的受体进行改造，以获得更加广谱且高效的抗病品种。因此，本文对大豆疫霉病原相关模式分子XEG1的免疫活性和毒性机制进行了分析，发现以XEG1为代表的GH12家族的蛋白能够诱发植物一系列的免疫反应;同时PsXEG1是一个毒性因子，对大豆疫霉的致病性是必须的，并且其毒性功能来源于糖基水解酶的活性。本文主要研究内容如下:　　一、卵菌GH12蛋白的免疫活性分析。本研究对实验室前期鉴定到的病原相关模式分子XEG1的免疫活性进行分析，发现XEG1不仅能在本氏烟草中触发细胞死亡，还能诱导烟草中防卫基因的表达和多种防卫相关物质的积累，包括活性氧的迸发和胼胝质的积累。这些结果说明XEG1能够在植物中诱发典型的PTI反应。生物信息学分析发现，XEG1及其在卵菌5个不同种中的43个同源蛋白都属于糖基水解酶12家族，该家族的蛋白具有保守的糖基水解酶功能域。利用农杆菌介导的PVX病毒表达系统，在本氏烟草叶片上通过农杆菌注射的方法瞬时表达XEG1的同源蛋白，发现来自于卵菌不同种的GH12蛋白均能激发烟草细胞的过敏性坏死。综上所述，XEG1能够激发典型的PTI反应，包括活性氧迸发、胼胝质积累、防卫基因的表达和过敏性细胞坏死;同时XEG1这类蛋白在卵菌中广泛存在，且同源蛋白具有诱发植物细胞过敏性坏死的活性。　　二、PsXEG1毒性机制的分析。PsXEG1属于大豆疫霉GH12家族，是一个糖基水解酶。实验室前期的研究发现，PsXEG1在大豆疫霉侵染早期明显上调表达，在大豆疫霉中沉默PsXEG1会降低其致病性，表明PsXEG1参与了大豆疫霉的致病过程。随着CRISPR-Cas9基因组编辑技术在疫霉菌中的成功应用，为了更加准确的分析PsXEG1的毒性机制，我们用CRISPR-Cas9技术在大豆疫霉中分别敲除PsXEG1和替换PsXEG1为GUS基因序列。发现两种敲除形式都不影响大豆疫霉的正常生长，但是其致病力都显著下降，此结果表明PsXEG1是一个毒性因子。为了进一步明确PsXEG1的毒性机制，我们把大豆疫霉基因组中的PsXEG1基因序列替换为PsXEG1的酶活丧失突变体PsXEG1E136D&E222D的基因序列，对该转化子进行生长速率和致病力测定。发现PsXEG1的酶活丧失并不影响大豆疫霉的生长，但是其致病力显著下降，而且该转化子的致病力和PsXEG1敲除突变体一致。以上结果表明，在大豆疫霉侵染大豆过程中，PsXEG1是一个毒性因子，通过其糖基水解酶活性来发挥毒性功能，从而帮助病原菌侵染。