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小麦是我国近半数人口的主粮，其产量和品质直接关系到我国的粮食和食品安全。目前，以禾谷镰刀菌为优势种的镰刀菌复合种群引起的小麦赤霉病，已成为影响小麦高产稳产的最重要病害之一。同时，赤霉病菌在侵染小麦时会产生DON毒素（Deoxynivalenol，脱氧雪腐镰刀菌烯醇）等多种真菌毒素，严重威胁食品安全。深入解析赤霉病菌侵染和DON毒素合成调控的分子机制，将为研发既能防治赤霉病害又能抑制DON毒素的新型杀菌剂提供重要理论基础。 cAMP(Cyclic Adenosine Monophosphate，环腺苷酸)信号途径在病原真菌致病中起着重要调控作用。前期研究已报道，cAMP途径中的腺苷酸环化酶(Adenylate Cyclase，AC)和GTPase Ras2对赤霉病菌的致病和DON合成起正调控作用。但目前为止，途径中调控Ras GTPase活性的鸟苷酸交换因子(GuanineNucleotide Exchange Factors，GEFs)尚未鉴定，其生物学功能未知。本研究从禾谷镰刀菌基因组中鉴定到两个编码RasGEFs的基因，FgCDC25和FgSDC25，利用遗传学、生物化学等方法分析了其在禾谷镰刀菌致病、产毒及抗胁迫等过程中的生物学功能。研究结果表明:(1) FgCdc25与FgRas2直接互作，但不与FgRas1互作;FgSdc25与两个Ras GTPase蛋白都不互作。推测FgCdc25是FgRas2的GEF蛋白;(2) FgCdc25参与禾谷镰刀菌的菌丝生长、无性产孢和有性生殖;(3)产毒条件下△FgCdc25突变体中cAMP合成量减少，导致DON毒素合成的TRI基因表达量降低，影响了DON-毒素体形成，最终DON毒素合成量减少。外源添加cAMP能恢复△FgCdc25突变体的产DON毒素能力;(4) FgCdc25能与禾谷镰刀菌中穿透结构形成途径的关键激酶FgSte11互作，调控其下游激酶FgGpmk1的磷酸化水平，影响菌丝穿透结构的形成;(5) FgCdc25与细胞壁完整性途径上游激酶FgBck1互作，负调控病菌的细胞壁完整性。△FgCdc25突变体中FgMgv1的磷酸化水平显著增强，对细胞壁胁迫因子刚果红的敏感性显著下降;(6)麦穗致病性试验结果发现△FgCdc25突变体完全丧失致病力，接种小穗未见病斑。此外，研究还对FgCdc25蛋白的不同功能域进行了分段缺失，发现RasGEF N和RasGEF功能域能影响FgCdc25的蛋白定位，介导与FgRas2的互作。 本研究首次鉴定出禾谷镰刀菌中cAMP途径中FgRas2的GEF蛋白FgCdc25，明确了FgCdc25在cAMP合成、产毒和致病中的生物学功能;并发现FgCdc25与FgMgv1和FgGpmk1两条MAPK（Mitogen-activated Protein Kinase，丝裂原活化蛋白激酶）途径交互作用，调控病菌的细胞壁完整性和致病过程中穿透结构的形成。研究结果为进一步解析cAMP途径在禾谷镰刀菌致病、产毒和抗逆等方面的生物学功能提供理论支撑。