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苹果炭疽叶枯病是我国近几年金冠系苹果上发生流行的一种毁灭性病害，对苹果产业造成巨大威胁。主要致病菌果生刺盘孢Colletotrichum fructicola易于产生子囊孢子。子囊孢子在该病害的田间流行及远距离传播中发挥重要作用。本研究室前期从单个子囊中获得两类不同有性生殖方式单孢菌株：类型一（1104-7-WS）可以以同宗配合方式进行完整有性生殖，产生发育良好子囊和子囊孢子；类型二（1104-6-B）以同宗配合方式进行不完整有性生殖，子囊壳发育良好，子囊及子囊孢子偶见、发育不良。本研究拟以两种不同表型的果生刺盘孢为供试菌株，基于基因敲入技术将荧光蛋白基因GFP、mCherry定点插入到组蛋白H1位点上，实现细胞核荧光标记，并结合黑色素合成相关基因敲除，获得白化突变体。通过对这些菌株的有性行为进行研究，取得以下主要结果： 1. 将标记 GFP 荧光基因的菌株 1104-7-WSGfp 与 mCherry 荧光基因的 1104-6-BmCherry 菌株对峙培养，发现在两个菌株接触处形成一条明显“交配线”，镜检观察到交配线的黑色颗粒物为子囊壳，内含子囊及子囊孢子，交配线上子囊壳形成时间明显早于类型一菌株，表明两类菌株相遇可以刺激子囊壳发育。进一步对交配线上的子囊壳观察，发现子囊壳中子囊孢子荧光表现有明显差异：（1）纯绿型：所有子囊孢子均含 GFP绿色荧光标记，推测其来自自身同宗配合的 1104-7-WSGfp；（2）混合型：含有GFP标记和mCherry红色荧光标记子囊孢子，推测其为1104-7-WSGfp和1104-6-BmCherry 菌株杂交后形成；（3）纯红型：所有子囊孢子均含红色荧光标记，推测由1104-6-BmCherry 菌株形成。推测可育菌株 1104-7-WSGfp 产生了一种类似于“性激素”物质，能够诱导1104-6-BmCherry形成子囊和子囊孢子。 2. 通过观察黑色素基因敲除突变体交配行为，证明在两菌株交配过程中，1104-6-B“-”型菌株负责产生子囊壳，发挥“母本”的作用。 以上研究显示，果生刺盘孢存在可育同宗配合、半可育同宗配合和可育-半可育同宗杂交三种有性生殖交配系统。可育同宗配合系统：菌株含有完整有性生殖要件，自身能够进行有性生殖，产生子囊壳、子囊和子囊孢子；半可育同宗配合系统：缺少部分有性生殖要件—性激素，自身同宗配合能够产生子囊壳，不能形成或偶尔形成子囊及子囊孢子，但可以接受可育同宗配合菌株提供的性激素，完成有性生殖全过程；可育-半可育同宗杂交系统：可育同宗配合系统菌株和半可育同宗配合菌株可以杂交，形成杂交后代，产生完整子囊壳、子囊和子囊孢子，但其有性生殖周期明显缩短。在杂 交过程中，半可育型菌株充当母本的作用，负责产生子囊壳。该研究解决了多年来刺盘孢属于“非平衡有性生殖”，即有性生殖后代分离难以进行遗传学分析难题。研究结果丰富了真菌遗传学理论，为进一步有性生殖机制的研究奠定基础。