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水稻是世界上最重要的粮食作物之一,随着全球人口的不断增加,对水稻的需求量在不断增大。稻瘟病是影响水稻产量的主要因素。稻瘟病菌可以侵染水稻的叶片、茎节、枝梗、穗颈及谷粒。自然界中,该病菌的侵染过程主要通过其无性繁殖产生的分生孢子完成。稻瘟病菌也可以进行有性生殖,其有性生殖方式属于异宗配合,因此需要携带相反交配型的亲本交配才能产生有性世代。稻瘟病菌交配型分两种:MAT1-1和MAT1-2。其中,MAT1-1位点包含三个基因:MAT1-1-1、MAT1-1-2 及 MAT1-1-3。MAT1-2 位点包含两个基因:M4T1-2-1、MAT1-2-2。至目前,上述基因如何调控稻瘟病菌的有性生殖过程尚无报道。本研究对稻瘟病菌中两个交配型基因MAT1-2-1和MAT1-2-2对其有性生殖和致病性中的作用进行了研究。以稻瘟病菌70-15菌株(MAT1-2交配型)基因组DNA为模板,构建两个基因的敲除载体pko-MAT121和pko-MAT122,通过ATMT转化得到MAT1-2-1和MAT1-2-2基因的缺失突变体,然后分析基因缺失对病菌生长发育(包括菌落形态、产孢量、孢子萌发与附着胞形成、致病力等)和有性世代的影响。结果显示:敲除MAT1-2-1基因后,突变体菌株(MAT1-2-1)与Guy11(MAT1-1交配型)交叉培养,无法形成子囊壳,表明MAT1-2-1基因对有性世代的产生具有决定性的影响。在大麦上进行人工接种菌株的孢子液,发现MAT1-2-1突变体的致病力与野生型70-15的致病力无明显差异,并且突变体的菌落大小与分生孢子萌发及附着胞的形成均未见差异。此外,相比于野生型70-15,MAT1-2-1突变体对碳源的利用能力、甲基紫精的耐受力及刚果红(细胞壁形成干扰物)的抗干扰能力均无明显影响。MAT1-2-2基因的缺失对菌株有性世代没有明显影响,显微镜下观察MAT1-2-2突变体与Guy11交配产生的子囊与子囊孢子,其形态与数量相较于Guy11与70-15交配产生的子囊与子囊孢子均没有明显差异。做大麦叶片上的喷雾接种,发现MAT1-2-2突变体致病力下降;MAT1-2-2突变体对卡氏白的抗干扰能力降低;MAT1-2-2突变体的菌落大小与分生孢子萌发及附着胞形成与野生型相比没有明显差异；MAT1-2-2突变体对碳源的利用能力、甲基紫精的耐受力及刚果红的抗干扰能力均未发现差异。分析这两种基因的表达情况,发现MAT1-2-1突变体中MAT1-2-2基因表达量显著上升,而MAT1-2-2突变体中MAT1-2-1基因的表达量增加并不明显,暗示着这两个基因可能存在直接或间接的调控作用。为了研究稻瘟病菌的有性世代,本研究还利用GFP和mCherry荧光蛋白分别标记70-15与Guy11菌株并观察转化子形成的子囊及子囊孢子内的荧光表达,并且结合脂类荧光染色和细胞壁荧光染色,发现此方法可以清晰的标记有性世代的细胞结构及细胞器,为稻瘟病菌的有性世代的研究提供了借鉴和方法。