本研究克隆了6个玉米大斑病菌黑色素合成途径相关基因,利用生物信息学、基因敲除、RNAi、抑制剂和异源表达分析研究了基因结构及功能,主要结果如下1)StPKS基因与黑色素合成相关的聚酮体合成酶基因具有较高的相似性,含有5个保守结构域,该基因与玉米大斑病菌黑色素产生、附着胞穿透力及致病性相关;2)St4HNR基因编码产物具有还原酶活性区域,在毕赤酵母中能进行诱导表达,突变体黑色素产生量和致病力下降;3)St3HNR基因编码产物为短链的脱水酶,序列高度保守,突变体黑色素合成受阻,附着胞穿透力、菌株致病力显著降低;4)StSCD基因编码产物具有特定的氨基酸残基,抑制剂-Carpropamid可抑制分生孢子萌发和附着胞形成,能够降低病菌的侵入和扩展;5)玉米大斑病菌能够产生漆酶且至少存在2个漆酶基因(StLAC1、StLAC2),StLAC1基因与病菌漆酶活性、分生孢子产生量、黑色素产生量、病菌的侵染力和致病力相关,StLAC2基因功能还需深入研究;6)半定量RT-PCR分析表明紫外光能够增强部分黑色素合成相关基因的表达。以上结果为深入研究玉米与大斑病菌分子互作和开发新型杀菌剂奠定了基础。
英文主题词Setosphaeria turcica; melanin; synthesase genes; function research; pathogenicity