玉米大斑病菌(Setosphaeria turcica)引起的玉米大斑病(Northern Corn Leaf Blight)是威胁玉米生产的一种重要叶部真菌病害,常给玉米生产造成重大经济损失。研究表明,Ras蛋白在细胞信号传递中发挥“分子开关”作用,是信号转导的重要组织者,能够通过cAMP、MAPK和Ca2+信号转导途径调控病原真菌的生长发育和致病性等。本研究利用NCBI网站上的Conserved Domain Search对前期所得的玉米大斑病菌Ras基因进行分析,并选取已报道的研究较清楚的其他真菌Ras蛋白与该基因的预测编码产物进行生物信息学分析。结果表明,StRas具有Ras超家族典型特征,包括4个保守鸟苷酸(GTP/GDP)结构域和一个下游效应分子结合位点以及Ras2蛋白特有的CAAX box。此外,StRas拥有约20个氨基酸组成的Ras2同源蛋白的特有序列,而Ras1同源蛋白中不存在该特征序列,进而证明了本研究克隆得到的玉米大斑病菌Ras基因为真菌Ras2同源基因,故将其命名为StRas2。为进一步明确StRas2基因与玉米大斑病菌致病性的关系,本试验通过RNA干扰技术对玉米大斑病菌的StRas2基因进行了功能研究。将StRas2基因的RNAi重组质粒利用PEG4000介导法转化玉米大斑病菌的原生质体,通过潮霉素和PCR筛选共获得了6株转化子。通过半定量RT-PCR方法,验证转化子R1~R6的StRas2基因表达量有不同程度的减少。对基因沉默转化子进行表型分析,发现其转化子菌株菌丝密度增加,菌落颜色变浅;对转化子及野生型菌株菌丝形态分别进行显微观察,结果发现StRas2基因沉默效率较高的转化子R1和R2菌丝呈不规则状,发生了细胞短缩、膨大、变形,菌丝分枝增多等现象;对菌株进行生长速度测定,发现获得的6株转化子生长速率与野生型菌株相比有不同程度的降低,其生长速度的减小程度与StRas2基因的沉默程度呈正相关;对分生孢子产量进行统计发现,只有StRas2基因沉默程度小的R5、R6能产生分生孢子,形态也没有显著差异,但产孢量明显少于野生型;附着胞形成及侵染试验发现,R1、R2转化子不能形成附着胞及侵染丝穿透玻璃纸,R3、R4、R5、R6转化子能形成附着胞及侵染菌丝穿透玻璃纸,但是随着沉默效率的提高附着胞产生的时间明显推迟;转化子的致病力较野生型降低,沉默效率高的R1、R2转化菌株不能侵染玉米叶片形成病斑。试验还发现,野生型与转化子产生HT-粗毒素的能力没有显著差异。由此得出结论,StRas2基因参与调控玉米大斑病菌的生长发育、分生孢子的产生、附着胞的形成及致病性,但对HT-毒素的生物合成没有影响。