黄曲霉(Aspergillus flavus)是一种机会致病菌,它是造成世界范围内人畜危害的主要病原菌之一。黄曲霉的生长发育以及次级代谢产物合成受多种因素影响。其中,组蛋白甲基化修饰是其主要影响因素之一。组蛋白修饰是一种重要的表观遗传修饰,包括甲基化、乙酰化、磷酸化、AP糖基化等。在酿酒酵母以及其它物种中对组蛋白甲基化已有报道,但是在黄曲霉体内,组蛋白甲基化修饰对黄曲霉毒素(aflatoxin,简称AFs)合成机制及致病性的机理目前还尚不清楚。因此,本论文对黄曲霉中一个重要的组蛋白甲基转移酶Ash1进行深入研究。本研究利用同源重组原理,构建了△ash1敲除株与互补株。结果发现,与野生型和互补菌株相比,△ash1菌株在YES培养基上的产孢量显著增加,Ash1蛋白显著提高了菌核的数量和菌丝体的辐射生长速度,这一现象通过对与菌核形成调控相关的nsdC和nsdD基因进行qRT-PCR实验得到了验证。TLC和HPLC分析表明Aash1菌株产黄曲霉毒素B1(aflatoxin B1,简称AFB1)的量显著降低;对与AFs合成相关的转录调控基因(aflR和aflS)以及结构基因(aflC aflD,aflK和aflQ)的表达情况进行qRT-PCR验证,结果显示这些基因在敲除菌株中的表达都显著低于野生型及互补型菌株。侵染实验的结果显示Ash1蛋白在黄曲霉对农作物花生和玉米感染以及对家蚕幼虫的曲霉病形成有重要的作用,在花生和玉米表面,敲除菌株的AFB1的产孢量和毒素合成都显著减少。这些结果表明ash1基因在黄曲霉菌毒素的合成及黄曲霉在农作物中的传播具有关键作用。在家蚕模型中,Ash1的存在显著提高了黄曲霉对家蚕的致死率,并且增加了受黄曲霉侵染的家蚕体内黄曲霉毒素和孢子的形成。进一步的研究表明,Ash1可能通过增加体内包括脂酶、蛋白酶和淀粉酶在内的水解酶活性来增加黄曲霉菌对植物和动物的毒性和致病性。mCherry介导Ash1亚细胞定位分析表明Ash1从菌丝萌发到菌丝生长阶段就稳定积累于细胞核内部,即使在过氧化氢存在条件下也是如此。Western blot结果分析表明Ash1在黄曲霉的细胞核中调控组蛋白 H3K36me2,H3K9me2,H4K20me2 和 H4K20me3 的甲基化。在本研究中的所有结果都表明,组蛋白赖氨酸甲基转移酶Ash1在黄曲霉的形态发生,AFB1毒素的合成以及黄曲霉的致病性形成中发挥了重要作用。