由稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)引起的稻瘟病是水稻上的毁灭性病害,严重威胁水稻生产和粮食安全。热激蛋白HSP40是一种分子伴侣,协助新生蛋白折叠和组装,识别错误折叠蛋白。而去泛素化酶主要在蛋白泛素化降解过程中负责调节蛋白酶体的活性。目前,在植物病原真菌中,有关HSP40热激蛋白和去泛素化酶生物学功能的研究报道较少。本文在实验室前期研究基础上进一步对稻瘟病菌热激蛋白40编码基因MoMHF6以及去泛素化酶编码基因MoUBP3的生物学功能进行了研究。主要研究结果如下:1.MoMHF6在稻瘟病菌形态分化和致病过程中起重要作用。(1)MoMHF6可能通过部分产孢相关基因调控稻瘟病菌产孢。COS1、HOX2、HTF1等产孢相关基因在ΔMomhf6突变体中的表达量显著下降,证明ΔMomhf6突变体产孢显著减少可能与COS1、HOX2、HTF1等产孢相关基因的表达下降有关。(2)MoMHF6在稻瘟病菌分生孢子萌发、附着胞形成、膨压积累等过程中起重要作用。ΔMomhf6突变体的孢子萌发率和附着胞形成率分别为74.9%和40.7%,显著低于野生型;在1、2或3M甘油浓度处理下,ΔMomhf6突变体附着胞塌陷率均显著高于野生型,附着胞膨压下降。(3)MoMHF6参与稻瘟病菌的穿透、扩展和致病过程。ΔMomhf6突变体不能穿透洋葱表Viruses infection皮;ΔMomhf6突变体在划伤的大麦叶片上的侵染菌丝扩展受阻;孢子喷雾接种实验结果显示,ΔMomhf6突变体不能在水稻叶片上形成病斑。(4)敲除MoMHF6阻碍稻瘟病菌附着胞形成过程糖原转运和降解。在ΔMomhf6附着胞发育过程中糖原的转运和降解缓慢。(5)MoMHF6调控多个致病相关基因的表达。RNA-seq分析显示,与野生型Guy11相比,ΔMomhf6中共有232个差异表达基因,其中119个基因表达上调,113个基因表达下调。进一步分析发现,一些已知的稻瘟病菌致病相关基因,如MoATG4、MoEPC1、MoVPR、MoPL1等在ΔMomhf6中表达显著下调,说明这些稻瘟病菌致病相关基因可能受MoMhf6调控。2.MoUBP3对稻瘟病菌形态分化和致病性至关重要,且MoUbp3在蛋白泛素化中发挥重要作用。(1)MoUBP3在稻瘟病菌营养生长、产孢、附着胞形成方面是必需的。ΔMoubp3突变体在CM培养基上的生长速率及产孢能力显著降低,产孢量大约只有野生型的1/5。另外,ΔMoubp3突变体在疏水表面的附着胞形成率显著降低,在1、2或3M甘油处理下ΔMoubp3突变体附着胞塌陷率均显著上升,说明附着胞膨压下降。(2)MoUBP3基因缺失导致稻瘟病菌致病力减弱。与野生型Guy11和回补菌株ΔMoubp3-C相比,ΔMoubp3突变体对大麦和水稻叶片以及水稻幼苗的致病力均显著减弱。(3)MoUBP3参与调控稻瘟病菌细胞壁完Adezmapimod整性。ΔMoubp3突变体在400μg/m L CR胁迫下的生长抑制率显著下降,表明ΔMoubp3对细胞壁胁迫因子的耐受力增强点击此处。(4)MoUBP3参与稻瘟病菌对渗透和氧化胁迫的响应。ΔMoubp3对1M sorbitol(山梨醇)渗透胁迫的敏感性降低,但对10m M H_2O_2氧化胁迫的敏感性升高。(5)MoUBP3基因的缺失导致稻瘟病菌胞蛋白泛素化水平显著上升。Western杂交显示,与野生型Guy11相比,ΔMoubp3总蛋白泛素化水平显著上升,证明MoUbp3在蛋白质去泛素化中发挥重要作用。综上,本文发现稻瘟病菌热激蛋白HSP40编码基因MoMHF6和去泛素化酶编码基因MoUBP3对稻瘟病菌产孢、附着胞形成、膨压积累、胁迫响应、致病性具有重要作用。研究结果可为稻瘟病菌致病机制的解析以及稻瘟病的防治提供一些理论依据。