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大麦坚黑粉菌(Ustilago hordei)是一类引起大麦产生黑粉状病穗的真菌,严重危害全球的大麦生产。本论文研究了大麦坚黑粉菌的生理特性及其侵染机制,建立了大麦坚黑粉菌的遗传转化体系,并对转化相关因子作了优化,获得了如下主要结果：1.用两个真菌基因表达启动子gpdA和hsp70分别替换质粒pCAMBIA1301中的35S启动子,构建了真菌表达载体3×pgpdA-1301和3×phsp70-1301。然后进一步引入GFP报告基因,获得了载体3×pgpdA-1301-GFP和3×phsp70-1301-GFP。这四个载体均可用于大麦坚黑粉菌的遗传转化,其转化子可通过载体上的潮霉素抗性基因或GFP进行筛选。2.通过对影响大麦坚黑粉菌生长状态条件因子如培养温度、培养基pH和培养基组成等的分析和优化,确定了适合于大麦坚黑粉菌生长的较佳条件：温度23℃,pH7.0。培养基组成对黑粉菌生长影响较小,低浓度碳源、氮源即可满足生长,且盐离子对生长影响较小。3.比较了PEG-CaCl2法、电击法和农杆菌介导(ATMT)法对大麦坚黑粉菌的转化效率,明确ATMT法显著优于其他两种方法。然后在ATMT方法基础上,对影响其遗传转化效率的主要因子进行了优化,得到优化条件为：AS浓度200-400 mM,预培养时间12-18h,共培养时间48-72h。4.通过观察大麦坚黑粉菌体外配对、侵染拟南芥和大麦等寄主的过程,初步明确了其侵染机制及对寄主产生的影响。大麦坚黑粉菌同玉米黑粉菌一样,其双倍体菌丝的形成过程是：首先由单倍体在一端产生结合管后,然后在对方信息素的引导下使结合管延伸,最终结合并由结合处长出双倍体菌丝。大麦坚黑粉菌的侵染会对寄主根的分生区和物质运输通道——中柱造成“损伤”,从而抑制寄主根的生长,但同时却会促进其根毛的发育。