大丽轮枝菌(Verticillium dahliae Kleb)是一种典型的土传性植物维管束病原真菌,可引起棉花黄萎病,鉴定并分析大丽轮枝菌致病相关基因,阐明其致病分子机理已成为当前研究热点。α-酮戊二酸脱氢酶(2-oxoglutarate dehydrogenase,OGDH)是卡尔文循环中催化α-酮戊二酸氧化脱羧的关键酶类;磷脂酶参与催化磷脂水解为脂肪酸和其他亲脂性物质的过程。目前,α-酮戊二酸脱氢酶和Patatin样磷脂酶(patatin-like phospholipase,PLP)在大丽轮枝菌的生长发育和致病过程的具体作用还不清楚。本研究通过分别构建大丽轮枝菌OGDH和PLP基因的敲除突变体(ΔVd OGDH、ΔVd PLP)及其各自的回补体(ΔVd OGDH-C、ΔVd PLP-C),通过表型测定和致病力测定,并结合代谢通路中相关基因的转录差异,对OGDH和PLP基因在大丽轮枝菌生长发育及致病过程中的功能进行分析。结果如下:1.针对OGDH基因:与野生型(Vd-wt)和ΔVd OGDH-C菌株相比,在含不同碳源的察氏培养基上,ΔVd OGDH生长速率明显降低;同时ΔVd OGDH菌丝膨大,无典型轮枝状形态;ΔVd OGDH中异柠檬酸裂解酶基因Vd ICL和TCA循环相关基因(Vd ICDH、Vd MDH、Vd PDH)的转录表达水平升高;ΔVd OGDH对活性氧逆境胁迫的敏感性增强约54%;ΔVd OGDH侵染的棉花发病较轻,病情指数显著降低;ΔVd OGDH侵染的棉花体内生物量显著降低。实验结果表明:OGDH基因主要参与调控大丽轮枝菌体内碳源的代谢和菌丝营养生长过程,并调节其对活性氧胁迫适应性,从而影响大丽轮枝菌的致病力。2.针对PLP基因:与Vd-wt和ΔVd PLP-C相比,ΔVd PLP在不同碳源培养条件下,生长速率明显降低;分生孢子产量显著减少;ΔVd PLP对细胞壁抑制剂的敏感性显著提高;同时,在ΔVd PLP中,Vd MKK1、Vd MK1和几丁质合成酶基因(Vd Chi1,Vd Chi3,Vd Chi4和Vd Chi7)的表达水平显著降低;ΔVd PLP不能穿透玻璃纸,且ΔVd PLP在入侵和定殖烟草根部存在严重缺陷;ΔVd PLP接种侵染的本氏烟草的病情指数显著降低,且烟草体内真菌生物量明显降低。实验结果表明:PLP基因主要参与调控大丽轮枝菌的菌丝生长、孢子产量以及细胞壁的完整性,影响大丽轮枝菌的侵染过程,进而影响大丽轮枝菌的致病力。本文中,OGDH和PLP在大丽轮枝菌致病力中的功能分析,为进一步探索解析大丽轮枝菌的致病分子机理提供了一定的实验数据和理论支持。