希金斯刺盘孢(Colletotrichum higginsianum)主要侵染芸苔属、萝卜属和拟南芥等十字花科植物引起炭疽病，在生产上对十字花科蔬菜的品质与产量造成极大影响。本文通过对希金斯刺盘孢致病相关基因ChODC、ChCDC25和ChPhb1/ChPhb2的功能及调控机制的深入研究，分别从多胺代谢、Ras蛋白信号通路以及线粒体功能等方面解析其参与植物病原真菌发育和致病的相关机理。研究主要结果如下：
　　(1)在希金斯刺盘孢中，鸟氨酸脱羧酶ChODC编码456aa蛋白，含有两个外显子和1个内含子。对ChODC基因进行敲除和互补，ChODC基因敲除突变体是一个腐胺营养缺陷型菌株，外源加入腐胺可部分补偿其营养缺陷。ChODC基因敲除突变体在菌落生长、黑色素形成、产孢、细胞壁完整性、附着胞膨压以及致病力等方面均表现严重缺陷。亚细胞定位观察结果表明ChODC定位于细胞质。对ChODC基因敲除突变体进行代谢组和转录组分析表明，ChODC参与调控氨基酸代谢、脂质代谢以及碳代谢，从而影响附着胞中膨压、附着胞的穿透能力以及致病力。分析自噬相关基因的转录组数据，结合自噬观察和Westernblot实验表明ChODC基因可以通过增强组蛋白H3的乙酰化水平参与调控细胞的非选择性自噬。而进一步对自噬基因ChATG8进行功能研究，表明其参与细胞自噬，并调控希金斯刺盘孢的产孢、附着胞形成以及致病力等重要过程。此外，ChODC基因敲除突变体表现出对雷帕霉素敏感性增加，且外源添加cAMP和雷帕霉素均能部分恢复ChODC基因敲除突变体附着胞的功能。以上结果表明ChODC通过介导Tor信号和cAMP途径共同调节希金斯刺盘孢附着胞的功能，并且对细胞自噬有重要调控作用。
　　(2)在希金斯刺盘孢中，Ras鸟核苷酸交换因子ChCDC25编码1199aa的蛋白，含有5个外显子和4个内含子，结构域预测发现其含有SH3、RasGEFN和RasGEF三个结构域。对ChCDC25基因进行敲除和互补，发现ChCDC25基因参与调控希金斯刺盘孢菌落生长、产孢量以及以及对盐胁迫、细胞壁压力和氧化压力的耐受性、附着胞的形成以及致病力。亚细胞定位观察结果表明ChCDC25蛋白定位于细胞质中。cAMP含量测定结果表明ChCDC25基因敲除突变体胞内cAMP含量显著下降，且外源添加cAMP可恢复附着胞形成。酵母双杂交实验表明ChCDC25蛋白与Ras2蛋白存在互作，通过Westernblot实验证明ChCDC25基因影响Ras2蛋白的丰度。综上所述，希金斯刺盘孢ChCDC25基因通过与Ras2互作参与调控下游cAMP信号途径从而影响病菌营养生长、产孢、附着胞的形成以及致病等重要过程。
　　(3 )比对发现在希金斯刺盘孢中含有两个Prohibitin家族基因ChPhb1和ChPhb2；其中ChPhb1编码276aa的蛋白，含有2个外显子和1个内含子；ChPhb2编码312aa的蛋白，含有4个外显子和3个内含子。在希金斯刺盘孢中分别对这两个基因进行敲除和互补，发现ChPhb1基因敲除突变体在线粒体脊形态、线粒体膜电位以及致病力等方面表现严重的缺陷；ChPhb2基因敲除突变体在菌落生长、产孢、线粒体脊形态、线粒体膜电位以及致病力等均表现严重的缺陷。亚细胞定位观察结果表明ChPhb1和ChPhb2均定位于线粒体。通过酵母双杂交、免疫共沉淀(Co-IP)以及双分子荧光互补实验(BIFC)证明ChPhb1和ChPhb2在线粒体互作。将ChPhb1和ChPhb2基因进行双敲除，发现双敲突变体的表型与ChPhb2基因敲突变体表型类似。通过荧光观察表明ChPhb1和ChPhb2基因敲除突变体线粒体自噬存在明显缺陷。为了揭示Prohibitin蛋白调控线粒体自噬的机理，通过酵母双杂交筛选到ChPhb1和ChPhb2的互作蛋白ChATG24。Co-IP和BIFC实验证明ChPhb1和ChPhb2分别与ChATG24在线粒体上互作。进一步对ChATG24基因进行敲除，发现ChATG24基因敲除突变体在菌落生长、产孢量、线粒体自噬以及致病力上同样存在缺陷。ChATG24蛋白的亚细胞定位观察表明其在氮饥饿条件下定位于细胞质包括线粒体和脂滴。结构域缺失回补实验表明，ChATG24蛋白的PX结构域和BAR结构域对其生长、产孢以及致病不可或缺，而PX结构域对ChATG24蛋白的定位有重要作用。以上结果表明在希金斯刺盘孢中ChPhb1和ChPhb2基因参与病菌生长发育、线粒体功能以及致病力，且通过结合ChATG24来介导线粒体自噬过程。