玉米大斑病是由凸脐蠕孢菌（Setosphearia turcica）侵染玉米作物所导致的真菌性病害。在环境温度低温、空气湿度大时极易发生大规模爆发,尤其在我国华北玉米种植区,东北春玉米种植区以及西南高海拔冷凉区域玉米种植区常有发生。此外,玉米大斑病的发生还与病原菌生理分化,即生理小种的变异密切相关。本试验对来自东北地区的125份玉米大斑病菌纯化菌株进行了生理分化的鉴定,利用0号和1号生理小种分别与寄主互作48 h后的转录组数据,分析比较了两者的差异表达基因,并从1号生理小种的上调差异基因中筛选出了一个致病基因St Glu1,并对其进行了克隆,生物信息学分析,真核表达以及致病性分析。研究结果如下:1.鉴定并分析了我国东北地区玉米大斑病菌生理小种的种群结构利用含不同单抗性基因Ht1、Ht2、Ht3、Ht N的鉴别寄主,对分离纯化125个菌株进行生理分化的鉴定,鉴定出0、1、2、3、N、23、1N、3N、12N、123N号共10个类型的生理小种。在区域分布上,辽宁,黑龙江,吉林均鉴定到7个小种,内蒙古鉴定出5个小种。在出现频率上,优势小种为0号生理小种,为49.6%,其次为19.2%的1号小种。菌株对Ht1毒性频率最高,达到30.98%;对Ht2的毒性频率最低,为14.54%。2.明确了玉米大斑病菌0号和1号生理小种与寄主互作的转录组存在异同0号小种转录组数据结果显示,差异上调的基因数目为1711个,差异下调的基因数目为1443个;1号小种差异上调的基因数目为1081个,差异下调的基因数目为1763个。对差异表达基因进行GO注释分析,0号小种的差异基因显著富集于催化活性、核糖体、水解酶活性等GO terms;1号小种的差异基因富集在膜成分、水解酶活性、碳水化合物代谢过程等GO terms;0号与1号小种的KEGG Pathway的数量和种类存在差别,富集代谢途径分别为52个和33个;0号小种中富集到的包括磷酸戊糖途径、谷胱甘肽代谢等与致病相关的代谢途径;在1号小种中富集到淀粉和蔗糖代谢、过氧化物酶体等与致病相关的代谢通路。3.克隆出玉米大斑病菌1号生理小种St Glu1基因并对其进行了生物信息学分析测序结果显示,St Glu1基因全长为1464 bp,存在两个内含子,大小分别为49 bp和53 bp。对St Glu1基因编码的蛋白质序列的基本性质进行分析显示,St Glu1蛋白结构比较稳定,包含453个氨基酸,亲水性位点较多,不具有跨膜螺旋结构,存在信号肽,分析其为分泌蛋白。蛋白的二级结构类型中仅存在α-螺旋结构,β-折叠结构及无规则卷曲结构,且三级结构模型也能找到这三种结构。通过构建St Glu1蛋白的系统发育树发现,其与凸脐蠕孢菌Et28A的一致性达到100%。4.优化改造了St Glu1基因并对其进行了真核表达及致病性分析构建了p TT5-sy-St Glu1真核表达载体,经转染培养,纯化后获得大小为47.8 k Da的重组蛋白。重组蛋白分别在温度为50℃,环境p H值为5时酶活性出现峰值,在与底物接触的20 min内,酶活性增强速率最快。将蛋白酶液接种至处理后的玉米叶片后,叶片在12 h出现了褪绿,48 h病斑扩大,变枯加剧,对照组却无明显变化。St Glu1基因参与调节相关蛋白的分泌,有助于1号生理小种菌株侵染寄主。