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该课题着重通过研究小麦赤霉病菌毒素输出泵基因Tril2在小麦穗组织中的表达水平、Tril2对病菌及毒素在寄主组织中的扩散影响及病菌输出的主要毒素种类及其对寄主病程的影响,来明确毒素输出泵基因的表达与其致病性间的关系.Tril2是镰孢菌Fusarium编码单端孢霉烯族毒素(trichothecenes,以下简称"单族毒素")输出泵的基因,而产毒基因Tri5编码的单端孢霉二烯合酶催化毒素生物合成中的第一步反应.以禾谷镰孢野生型菌株NRRL 29169为"亲本",通过基因插入法分别获得Tril2剔除的转化子MT12和Tri5剔除而不产生单族毒素的转化子GZT40.与NRRL 29169相比,MT12在PDA培养基上生长慢,生长量小(P<0.01),大型分生孢子较长.致病力测定结果显示,NRRL 29169致病力最强,所致病害可以自接种点向上下扩展至其它小穗;GZT40致病力弱,所致病害不扩展;而MTl2的致病力最弱.我们由此推测,Tril2的剔除导致病菌产生的毒素不能被泵出体外毒害寄主,而在病菌体内积累抑制自身生长和毒素的进一步产生,从而降低病菌的致病力.将GUS编码区置于Tril2启动子的控制下,构建了质粒pGUSTri12p,使用该质粒转化野生型菌株NRRL 29169,获得GS1212转化子.与NRRL 29169相比,GS1212在PDA培养基上生长慢,生长量小(P<0.01),大型分生孢子较长.通过X-Gluc染色法和定量测定,发现GS1212的菌丝和孢子中有GUS活性,而NRRL 29169中无GUS酶活性或GUS活性很低.接种试验表明:GS1212菌株的致病力基本丧失;小麦组织中具有较高的GUS背景活性.GS1212和NRRL 29169处理后接种小穗中的GUS净比活力有极显著差异(P<0.01).同时,接种GS1212的穗样中,感病品种宁麦6号的GUS活性高,而且表现出随时间而上升的趋势.抗病品种苏麦3号的GUS活性较低,且呈现随时间下降的趋势.在小麦与赤霉病菌互作过程中,NRRL 29169的接种可能促进内源GUS酶的表达或产生类似GUS酶的物质,对应用GUS作为报告基因的试验产生强烈干扰.因此,建议在应用报告基因对赤霉病菌与小麦互作的研究中,应选用除GUS外的其它报告基因.