有性生殖是真菌的重要繁衍方式，可以使生物体发生遗传物质重组，增加基因漂变频率，增强对环境压力的选择性和适应性，在漫长的进化历程中具有显著优势。然而细基格孢属作为丝状子囊真菌的一个重要类群，其有性发育阶段一直未被发现，而且有关该属有性进化及发育的研究资料积累甚少。交配型(MAT)基因是真菌有性生殖过程中的重要调控因子，因此对MAT基因的研究有助于解释细基格孢属缺乏有性态的原因。本研究基于对MAT基因的系统学及分子遗传学分析，对细基格孢属有性进化趋势进行了初步探索，主要研究内容如下:　　(1)本研究扩增得到了细基格孢属26个典型种的MAT1-1-1和MAT1-2-1基因全长，并发现在所有参试菌株中，两个MAT基因均同时存在，这种结构特点与同宗配合真菌类似。而且RT-PCR结果表明，MAT1-1-1和MAT1-2-1基因在细基格孢属中均能够正常表达。因此，我们推测细基格孢属具有有性发育的潜力，而且不能排除该属偶尔或小范围发生有性生殖的可能性。然后，通过Tail-PCR继续扩增得到了葡串细基格孢的MAT1-1和MAT1-2完整等位点及其侧翼序列。比对分析发现，葡串细基格孢MAT等位点长度均大于几个近似属，且两个等位点都只含有一个基因，分别为MAT1-1-1和MAT1-2-1。MAT1-1ORF包含一个完整的alpha-box结合域，MAT1-2ORF包含一个完整的HMG-box结合域。在葡串细基格孢MAT1-1和MA T1-2等位点的5侧翼序列上，还发现了一个保守的ORF1，是酿酒酵母中假定蛋白(YLR456W)的同系物。在不同物种中ORF1的序列和长度都很保守，但ORF1与MAT等位点5端的距离差异较大。　　(2)为了有效评估MAT基因在细基格孢属不同种间系统发育分析中的适用性，本研究利用Templeton、Winning-sites和Kishino-Hasegawa等检测方法，对MAT进化树的拓扑结构与GAPDH和Alta1基因加和树的拓扑结构进行比较，结果P值均小于0.0001，说明了MAT进化树的拓扑结构与加和树的拓扑结构在统计学上具有显著差异，MAT基因并不适合用于细基格孢属内种间的系统发育分析。这可能是频繁的基因渗入和基因横向迁移引起的，相比较基因组中其它区域，性别调控基因在真菌不同物种间的基因漂移更频繁。另外，细基格孢属MAT1-1-1和MAT1-2-1进化树的拓扑结构间也存在显著差异。该结果表明，细基格孢属中的两个MAT基因起源于不同的进化事件，这可能是该属一直未发现有性繁殖阶段的原因之一。为了验证细基格孢属MAT基因是否适合用于属间系统学分析，本研究用最大简约法和贝叶斯法构建了格孢腔菌科中四个近似属(Ulocladium、Alternaria、Cochliobolus和Pleospora)的进化树，结果很好地反映了四个近似属间的系统进化关系，说明了MAT基因适用于细基格孢属及其近似属间的系统学分析。细基格孢属交配型基因的系统学研究对分析属内及属间系统发育关系，揭示丝状真菌的有性生殖起源及性染色体进化具有重要的作用，而且对于其他高等动植物的相关研究有着重要的参考价值。　　(3)本研究以不同环境条件处理后的细基格孢菌株为材料，利用qRT-PCR检测Actin、β-tubulin、EF-1α、GAPDH、RL13、TBP和UBC等7个内参基因的表达量，并用geNorm软件对不同内参基因的表达量变化进行比较分析，筛选出了不同环境条件下表达最稳定的内参基因。结果分析表明，没有一个内参基因在所有条件下都能够稳定表达，7个基因在不同温度、培养时间、培养基质、光照周期和CO2浓度下的表达稳定度分别为:Actin＞EF-1α＞GAPDH＞ UBC＞TBP＞β-tubulin＞RL13; TBP＞EF-1α＞β-tubulin＞Actin＞GAPDH＞UBC＞RL13; EF-1α＞TBP＞GAPDH＞β-tubulin＞UBC＞RL13＞Actin; GAPDH＞EF-1α＞Actin＞TBP＞β-tubulin＞UBC＞RL13GAPDH＞EF-1α＞Actin＞ TBP＞β-tubulin＞UBC＞RL13。另外，本研究对实验中所需的最佳内参基因数量进行了分析，结果表明，在不同温度、培养时间、培养基质下选择4个内参基因，不同光照因子下选择2个内参基因，不同CO2浓度下选择3个内参基因进行校正即可获得可靠的结果。以上研究结果为开展细基格孢属功能基因的表达分析奠定了基础，并为其它丝状子囊真菌内参基因的选择提供了参考依据。　　(4)MAT基因表达量的高低直接影响了真菌有性态的产生，为了找到细基格孢属产生有性态的适宜环境条件，本研究选取该属典型种U.alternariae及U.arborescens为参试菌，并以Pleosporatarda的有性态为参比，经不同环境因子诱导处理后，利用qRT-PCR检测MAT1-1-1和MAT1-2-1基因转录水平，界定了适宜典型种菌不同交配型基因高效表达的环境条件。结果分析表明，经温度5-10℃，HAY培养基及光照黑暗交替诱导处理后，两典型种菌的交配型基因呈明显上调表达趋势，说明温度、培养基质和光照等是影响细基格孢有性发育的重要环境因子。虽然适宜的环境因子利于典型种菌MAT基因上调表达，但经反复诱导处理后，均未产生有性发育特征。说明了环境因子虽然有利于无性真菌有性态的产生，但仅对遗传因子起辅助调控作用，单独依靠环境因子很难诱导其产生有性态。另外，在各种环境因子诱导下，MAT1-1-1和MAT1-2-1两个基因呈现出相同的表达趋势，说明在细基格孢属的有性进化过程中，两个MAT基因发挥着同等重要的调控作用。而且，在不同培养条件下，参比有性种Pleospora tarda中MAT基因的表达量均明显高于无性种U.alternariae和U.arborescens中的表达量，甚至高出几十倍。说明了MAT基因的高效表达有利于无性丝孢真菌产生有性态，MAT基因表达量低可能是细基格孢属不易产生有性态的重要原因之一。　　(5)本研究利用根癌农杆菌菌株AGL-1，分别以葡串细基格孢和异旋孢腔菌突变菌株C4-41.7为受体菌，对影响转化效率的因素进行了优化，建立了根癌农杆菌介导的葡串细基格孢和C4-41.7菌株的遗传转化体系。综合实验结果得出，在细基格孢的转化过程中，用200μmol/L AS处理，28℃共培养36h，农杆菌OD600为0.8，受体孢子浓度为1×106个/mL时，转化效率最高;在C4-41.7菌株的转化过程中，200μmol/L AS处理，25℃共培养48h，农杆菌OD600为0.8，受体孢子浓度为1×105个/mL时，转化效率最高。该研究结果为进一步研究MAT基因功能打下坚实基础，对其他丝状子囊真菌的遗传转化具有重要的借鉴作用。　　(6)为了进一步探究细基格孢属中MAT基因功能，阐明丝状子囊真菌有性生殖模式的分子机制和遗传基础，本研究利用根癌农杆菌介导的遗传转化方法，对葡串细基格孢和异旋孢腔菌的MAT基因进行了异源表达。研究结果表明，葡串细基格孢MAT1-1-1和MAT1-2-1基因在异旋孢腔菌的遗传背景中具有功能，可以调控异旋孢腔菌产生有性态;而且在不同真菌物种中，MAT基因的功能是可以互换的;分子结构相似的MAT基因在交配过程中的功能也相同;异旋孢腔菌的生殖模式是由MAT基因决定的，MAT基因本身即可调控同宗配合与异宗配合间的转换;MAT基因在细基格孢属的遗传背景中转录水平低可能是该属至今未发现有性态的重要原因之一。　　本研究对细基格孢属MAT基因的系统学及分子遗传学分析，对于深入探索丝状子囊真菌有性进化及发育遗传机制具有重要意义，为其它类群真菌的性别起源、分化及发育研究提供了理论与经验积累。