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玉米弯孢叶斑病(Maize Curvularia Leaf Spot)是玉米生产重要的叶部病害,给我国玉米产业造成严重威胁。该病害主要由新月弯孢菌[Curvularia lunata(Wakker)Boed.]侵染引起,有性世代为月状旋孢腔菌(Cochliobolus lunata)。植物病原真菌有性世代发育主要受MAT基因调控,MAT基因在细胞间的识别以及假囊壳和子囊的形态建成等方面起主要作用。而在植物病原菌的生长发育和代谢过程中,金属离子也起到重要作用。因此,本文以新月弯孢菌为研究对象,探究重要金属离子对其有性世代发育的影响,在此基础上研究了铁离子通道关键基因酶基因(NPS6和Ftr1)和胞内铁载体生物合成酶基因(非核糖体肽合成酶2,NPS2)对新月弯孢菌有性世代发育的影响;同时研究了交配型MAT基因在新月弯孢菌生长发育及有性生殖过程中的功能,为进一步研究新月弯孢菌有性世代奠定了理论基础依据。取得的主要研究结果如下:1.4种金属离子对新月弯孢菌有性世代发育的影响在Sach’s培养基中分别添加Fe3+、Cu2+、Zn2+、Mn2+四种金属离子诱导新月弯孢菌产生有性世代,发现Fe3+对假囊壳及子囊的产生有较好的促进作用,Zn2+对子囊产生有一定的促进作用,Mn2+对假囊壳及子囊产生无显著影响,Cu2+对假囊壳的产生有一定抑制作用。当培养基中Fe3+浓度为250μM时,对其有性世代促进作用最明显,过高或过低的Fe3+浓度对新月弯孢菌的有性世代发育均有一定抑制作用。2.铁离子通道关键基因酶基因和胞内铁载体生物合成酶基因对新月弯孢菌有性世代发育的影响构建了新月弯孢菌ClNPS2基因敲除载体,利用ATMT技术获得交配型MAT1-1菌株的突变体ΔClnps2。以野生型MAT1-2菌株CX-3和MAT1-1菌株ZD958对峙培养为对照,分别采用菌株CX-3的ClNPS6、ClFtr1和ClNPS2突变体与菌株野生型ZD958对峙培养,结果发现,铁离子通道关键酶基因ClNPS6及ClFtr1基因缺失后对假囊壳和子囊的产生无显著影响,但胞内铁载体生物合成酶基因ClNPS2缺失后导致子囊及子囊孢子发育不良,外施Fe3+可以部分恢复。3.交配型基因对新月弯孢菌有性世代发育的影响Southern blot试验证明,在新月弯孢菌中MAT基因为单拷贝。构建新月弯孢菌ClMAT基因的敲除载体,获得ΔClmat1-1和ΔClmat1-2。突变体在生长速率、产孢量及抗逆应答方面与野生型菌株无明显差别。但ΔClmat1-2菌落颜色明显变浅并且气生菌丝减少,ΔClmat1-1菌落气生菌丝较野生型减少。同时发现ΔClmat1-2孢子萌发率降低,在5h时最高为72%,ΔClmat1-1孢子萌发时间滞后,随着萌发时间的增加萌发率逐渐与野生型相同。在抗逆性、离子渗透与细胞壁完整性等指标的检测中发现,突变体对其不敏感。接种试验结果表明突变体致病力减弱。通过对峙培养诱导有性世代发育时发现,MAT基因缺失后,有性世代发育不良。