稻曲病是由Ustilaginoidea virens引起的水稻穗部真菌性病害,目前该病害在世界各大水稻产区发病严重。稻曲病菌不仅影响稻米产量,人畜误食稻曲球污染的粮食还会产生中毒反应。虽然最近水稻稻曲病相关报道日益增多,但大多围绕稻曲病菌病害循环、生物学特性、侵入水稻方式等展开,目前对于稻曲病菌侵染水稻的分子机制尚不明确,稻曲球的形成也还是一个谜,大量的研究亟待展开。前期我们通过对稻曲病菌侵染水稻前后差异转录组数据分析发现,Uv2169在侵染水稻后上调表达,并通过实验证明其编码的蛋白是一个典型的效应蛋白,能诱导细胞死亡、抑制活性氧爆发等。本研究在此基础上对Uv2169基因功能进行更为深入的研究。同时稻曲球的形成需要大量的营养物质,为了解开稻曲球形成之谜,本文还对稻曲病菌的糖类偏好性进行了研究,主要取得了以下几点研究结果:(1)通过外源添加Uv2169 siRNA培养稻曲病菌表明,Uv2169受到干涉后菌丝湿重约为对照的一半,稻曲病菌致病力也明显降低。同时利用农杆菌介导的稻曲病菌遗传转化体系,成功得到Uv2169干涉及过表达转化子,结果表明Uv2169被干涉或过表达后,菌丝形态会出现较大变化,Uv2169被干涉后稻曲病菌丧失了致病力。(2)成功构建了稻曲病菌侵染水稻颖花的酵母双杂交cDNA文库,经检测文库质量较好,并使用Uv2169筛选出了 56个候选互作蛋白,通过GO注释发现许多候选互作蛋白参与核糖体构建,稻曲病菌中的一些候选互作蛋白可调控稻曲病菌生长发育,水稻中的互作蛋白大多与响应微生物相关。(3)通过使用单一不同糖类培养稻曲病菌发现水苏糖能促进稻曲病菌菌丝生长及孢子萌发。(4)通过转录组测序分析水苏糖及蔗糖培养条件下稻曲病菌的差异表达基因发现,水苏糖能调控89个基因差异表达(58个上调,31个下调),其中有23个转运相关蛋白,转运相关蛋白中有4个MFS家族基因被水苏糖诱导表达。(5)在不同糖类PSA(Potato-sucrose-agar)培养稻曲病菌条件下、及CB(Czapek-sucrose-broth)及 CStB(Czapek-stachyose-broth)液体培养培条件下,通过qRT-PCR检测几个候选水苏糖转运蛋白表达量,发现Uv8b-6977特异响应水苏糖,可能是一个水苏糖转运蛋白。(6)添加水苏糖培养其他几种真菌发现,水苏糖不仅能促进稻曲病菌生长,同样也促进纹枯病菌,稻瘟病菌,辣椒疫霉菌等真菌的生长,因此水苏糖可用于优化真菌培养条件。综上所述,本文通过遗传转化在稻曲病菌PJ52-2-5中对Uv2169进行干涉及过表达发现Uv2169能影响稻曲病菌的发育及致病力,并通过酵母双杂交文库筛选找到了Uv2169的候选互作蛋白。另外,还发现水苏糖能促进稻曲病菌等真菌生长,水苏糖可用作培养基添加物优化真菌培养条件。本文还找出了候选水苏糖转运蛋白Uv8b-6977,其基因表达量特异受水苏糖诱导上调表达。本论文研究结果一方面为研究稻曲病菌-水稻互作分子机制奠定了基础,另一方面为研究稻曲病菌糖类利用及其与致病机理的关系提供了线索。