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稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)是一类丝状子囊真菌,主要通过无性态孢子进行传播。目前,该病菌已成为影响全球水稻产量最为严重的病原微生物之一。利用分子生物学和遗传学等方法揭示稻瘟病菌的侵染机理,鉴定致病相关蛋白,可为该病菌高效低毒农药靶标的研发提供有效参考。真核生物中蛋白质的翻译后异戊烯化修饰(CAAX修饰)能够介导包括小G蛋白、核纤层蛋白等重要蛋白质的亚细胞定位以及蛋白与蛋白间的相互作用。为探究稻瘟病菌中的异戊烯修饰是否在其生长发育和致病性中发挥功能,本实验对稻瘟病菌中的MoSte24以及MoRce1两个异戊烯蛋白酶展开研究,并初步建立稻瘟病菌中异戊烯蛋白酶与其修饰底物间的联系,实验主要得出以下结论:根据真菌数据库同源比对酿酒酵母中的异戊烯蛋白酶,获得稻瘟病菌中的两个异戊烯蛋白酶MoSte24和MoRce1。从结构域预测分析的结果来看,两类蛋白都呈现出多个跨膜结构域,暗示其可能皆为膜整合蛋白;通过实时荧光定量PCR检测MoSTE24与MoRCE1在稻瘟病菌营养菌丝阶段以及侵染菌丝阶段的表达情况发现,MoSTE24在稻瘟病菌的侵染前期阶段呈现出显著上调表达的趋势,而MoRCE1在侵染不同阶段的表达水平相较于营养菌丝阶段都未呈现出明显的变化;蛋白定位预测以及亚细胞定位的实验结果表明MoSte24定位于内质网膜,而MoRce1可能主要定位于质膜区域;在稻瘟病菌中敲除MoSTE24与MoRCE1后对其突变体的表型分析发现,MoRCE1的缺失突变体ΔMorce1在胁迫培养的实验中呈现出了细胞壁完整性缺陷的表型;MoSTE24的缺失突变体ΔMoste24在侵染寄主的过程中,其侵染菌丝的扩展能力显著下降,表现为致病能力的显著减弱;进一步在对野生型Guy11与ΔMoste24中的异戊烯修饰底物MoRho3进行定位分析可以看出,野生型Guy11中MoRho3主要定位于质膜区域,在ΔMoste24中MoRho3则主要分布在细胞质中,说明MoSTE24的功能缺失影响了MoRho3的正确定位,即MoRho3可能是MoSte24修饰的底物之一。实验结果表明,稻瘟病菌中的异戊烯蛋白酶MoSte24与MoRce1具有不同的定位模式,并且这两类蛋白存在功能分化,其中MoRce1可能参与修饰稻瘟病菌细胞壁合成相关的蛋白,而MoSte24在侵染寄主前期大量表达并可能通过修饰MoRho3等一些致病相关蛋白来间接调控稻瘟病的致病能力。