玉米小斑病是由Cochliobolus heterostrophus引起的毁灭性伤害,在环境适宜的情况下可造成30%-80%的产量损失,是玉米生产中最为严重的病害之一。然而,关于其病原菌（C.heterostrophus）的致病机理的研究还很欠缺。本课题组前期工作利用农杆菌介导的遗传转化的方法（Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation,ATMT）构建了玉米小斑病菌的突变体库,并筛选到一个致病力减弱的突变体,PT180突变体。结合Tail-PCR分析、测序分析和同源重组突变体分析,确定了180基因编码一个含有锌指结构和环状结构的转录调控因子。为了揭示180基因调控小斑病菌致病力的分子机制,首先对玉米小斑病菌TM17和PT180突变体进行RNA-seq分析,根据对差异表达基因的GO富集分析,预测180蛋白可能调控编码膜上金属离子转运蛋白的基因表达;利用酵母对180蛋白进行了转录激活功能验证,并利用酵母单杂和EMSA证实了180蛋白与膜上金属离子转运蛋白基因的启动子DNA的结合功能。通过对180调控的下游靶基因铜离子转运蛋白（CTR）基因进行基因敲除和致病力检测,结果显示CTR1基因敲除突变体对玉米的致病力表现减弱的表型。从而揭示了180蛋白通过增强CTR1基因的转录水平调控小斑病菌致病力的分子机制。除此之外,利用生物信息学方法从玉米小斑病菌TM17中预测到11个含有RxLR motif的基因,并克隆了其中9个基因。为了检测这9个RxLR基因是否参与病原菌致病性和可能的致病机制,本研究利用烟草瞬时表达系统检测这9个基因在烟草中过表达引起的反应发现:RxLR5蛋白能够引起坏死表型。构建9个RxLR基因敲除突变体,对突变体进行致病力检测以及菌的积累量检测,仅RxLR2基因突变体致病力减弱且在玉米自交系B73上的小斑病菌积累量显著降低。将RxLR2和RxLR5基因的信号肽转到酵母中,证明RxLR2基因信号肽分泌能力极强,RxLR5基因信号肽分泌能力及其微弱。以上结果表明RxLR2基因可能是TM17分泌的效应分子。利用酵母双杂筛选在玉米中与RxLR2蛋白互作的玉米蛋白:Phospho-2-dehydro-3-deoxyheptonate aldolase（DHS）蛋白。DHS隶属于DAHP合成酶超蛋白家族,莽草酸合成途径第一步的合成酶。