基底硬度不仅可以调控动物细胞的形态、增殖、迁移及分化等生物学行为,也是调控植物病原真菌侵染结构形成的重要物理信号。为探索基底硬度这一物理信号对玉米大斑病菌(Setosphaeria turcica)侵染效能的影响,本研究在不同叶龄的玉米叶片上,观察病菌萌发、生长、侵染的差异;选取不同硬度的PDA培养基和PDMS膜进行模拟试验,进一步分析病菌侵染能力与基底硬度的关系,研究结果将为探究植物病原真菌的侵染机制和病害防控提供理论依据。主要研究结果如下:1.在不同叶龄的离体玉米叶片上接种玉米大斑病菌,显微镜下观察孢子的萌发情况,结果显示,在10叶期的玉米叶片上,病菌分生孢子的萌发率和附着胞的形成率都较高,分别为4叶期的1.75倍和3.55倍;在4叶期的玉米叶片上,病菌萌发形成的芽管较长,为10叶期的2.15倍。2.在不同硬度的PDA培养基上接种玉米大斑病菌,结果显示,基底硬度越大,气生菌丝越少,菌丝分枝越多;硬基底上,病菌的分生孢子产量高,是软基底和适中硬度基底上的29.93倍和6.82倍,且硬基底上病菌附着胞形成率显著高于软基底。在硬基底上生长的大斑病菌菌落颜色较深,菌丝中黑色素含量高。利用实时荧光定量PCR技术分析病菌黑色素合成途径中相关基因的表达情况,发现在硬基底上StMR1、StPKS、St4HNR、StSCD、St3HNR、StLAC1、StLAC2、StLAC4基因的相对表达量均高于软基底。3.在不同硬度的PDA培养基和PDMS膜上孵育玉米大斑病菌的分生孢子,显微镜下观察孢子的萌发情况,结果显示,硬基底上的病菌附着胞形成率明显高于软基底。4.组织病理学结果显示,玉米大斑病菌从玉米叶片的表皮细胞以及气孔侵入宿主,病菌由一个细胞向临近细胞侵染时,会形成类似附着胞的结构帮助病菌进一步扩展。5.玉米大斑病菌分生孢子萌发过程中,细胞内糖原和脂质体的代谢比较活跃。