盾壳霉（Coniothyrium minitans）是一种寄生核盘菌的重寄生真菌,对作物菌核病具有显著的生物防治效果。目前,市场上已有商品化盾壳霉制剂投入使用。研究盾壳霉生长、产孢和寄生相关机制,可望提高盾壳霉的生物防治效率。实验室在前期研究中分离鉴定出一株生长、产孢及寄生菌核等方面均显著下降的T-DNA插入转化子ZS-1TN11990,发现T-DNA插入可能破坏了盾壳霉中编码甾醇C-24甲基转移酶（sterol C-24 methyltransferase）的基因（CmSMT1）。本研究旨在前期研究的基础上,进一步研究盾壳霉基因CmSMT1的生物学功能,研究结果如下:通过比较盾壳霉的基因组数据库发现CmSMT1的全长为1220 bp,包含2个内含子和3个外显子,推定编码358个氨基酸。通过比对NCBI蛋白数据库,发现该基因编码的蛋白含有1个Methyltransf₂5保守结构域,在C端含有1个Sterol_MT_C保守结构域。Real-time PCR检测发现,CmSMT1在盾壳霉中于PDA上生长72 h时表达量最高。利用分割标记法敲除了盾壳霉的CmSMT1,获得其敲除转化子。研究发现敲除转化子与野生菌株存在显著的差异。与T-DNA插入转化子的表型类似,敲除转化子在PDA上形成的菌落为白色,不产生分生孢子器和分生孢子,生长速率与生物产量显著降低,活性氧含量升高;CmSMT1敲除转化子对山梨醇、甘油和氯化钠高渗培养基敏感性显著增强,表明该基因与维持细胞渗透的平衡相关;突变体寄生核盘菌菌丝和菌核的能力均显著降低。构建了CmSMT1的互补载体,通过农杆菌介导盾壳霉技术获得互补转化子,互补转化子均能恢复以上表型。表明CmSMT1与转化子的不正常表型相关。对野生菌株ZS-1与敲除转化子的次生代谢产物进行LC-MS分析比较,发现两个敲除转化子的总离子流图趋势一致,敲除转化子KO-CmSMT1-1与KO-CmSMT1-2相对于ZS-1分别存在6550个差异代谢组分和6835个差异代谢组分。在p-value≤0.01,fold change≥2的条件下,敲除转化子KO-CmSMT1-1相对于ZS-1存在534个显著差异代谢组分,显著上调的差异代谢物有361个,显著下调的差异代谢物有173个;KO-CmSMT1-2相对于ZS-1存在1128个显著差异代谢组分,显著上调的差异代谢物有975个,显著下调的差异代谢物有153个。两组数据进行成对差异比较得到379个共有的显著差异代谢组分。进一步利用系统生物学预测分析了KO-CmSMT1-1和KO-CmSMT1-2的代谢数据,发现与麦角甾醇生物合成途径密切相关的代谢物（2E,6E）-法呢基二磷酸酯和二甲基烯丙基二磷酸酯的含量显著下降;另外还发现与生物体活动相关的代谢物吡哆醛5’磷酸和4-氨基-2-甲基-5-二磷酸甲基嘧啶含量显著下降,但核黄素在这两个敲除转化子中的含量则显著提高。以上结果表明CmSMT1对盾壳霉的正常生长、发育和寄生等生命活动至关重要;敲除CmSMT1盾壳霉合成（2E,6E）-法呢基二磷酸酯和二甲基烯丙基二磷酸酯的能力显著下降,从而影响麦角甾醇的合成;而积累了大量的核黄素可能是敲除转化子中活性氧增加的原因。