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禾谷镰刀菌（Fusarium graminearum）是引起小麦赤霉病的主要病原菌。它不仅会造成谷类作物的减产，还会分泌多种真菌毒素，残留在染病的籽粒及后续谷物产品中，威胁人畜健康。此外，我国是世界上最大的小麦产区之一，小麦作为我国主要粮食作物，防控小麦赤霉菌是事关国家粮食安全的重大科学问题。禾谷镰刀菌每年在小麦扬花期开始侵染小麦，在这一过程中，G蛋白偶联受体(GPCRs)负责识别外界的环境条件与接受来自寄主植物信号的刺激，并对其生命过程做出调控。对于禾谷镰刀菌的GPCRs分子识别机制的深入解析，有助于揭示禾谷镰刀菌的致病机理，为设计防治小麦赤霉病靶向药物提供理论依据。本实验室前期对禾谷镰刀菌的105个GPCRs进行了敲除以及致病力的鉴定，初步筛选出三个致病力下降的GPCRs，将其命名为GIV1、GIV2、GIV3（GPCR important for virulence）。 本研究进一步对三个GPCRs进行研究，首先明确了三个突变体在小麦穗及胚芽鞘上致病力的下降程度，并通过对接种野生型与突变体的小麦穗以及胚芽鞘观察发现，giv1突变体不能在小麦稃片上形成正常的侵染垫。此外，giv2、giv3突变体在小麦穗轴中侵染菌丝数量明显下降，同时，接种了giv2突变体的小麦穗轴细胞内部未能观察到侵染菌丝，并且在接种胚芽鞘实验中，giv2突变体的菌丝基本丧失了在细胞间穿梭的能力。因此推测出GIV1在最初侵染阶段过程中，负责调控侵染垫形成。GIV2介导侵染菌丝在小麦穗轴中的扩展，以及在寄主内部细胞之间的穿梭。此外，还确定了侵染菌丝在小麦穗轴中的扩展和寄主体内的分化受到GIV3的部分调控。 本文通过对禾谷镰刀菌的三个致病力有缺陷的GPCRs在侵染各个阶段功能的解析，阐明了其对在不同侵染过程中起到不同的调控作用。研究有助于揭示小麦赤霉病菌侵染过程中，GPCRs分子识别机制以及信号通路网络的调控模式。