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由稻瘟菌(Magnaporthe oryzae)引起的水稻稻瘟病是水稻上的主要病害之一,其对世界水稻产量造成了毁灭性的破坏。现在水稻-稻瘟菌互作系统已经成为了研究植物与病原真菌互作的最重要模式系统之一。至今在稻瘟菌中已经鉴定出来多条对稻瘟菌致病性具有十分重要作用的信号通路,其中包括c AMP-PKA信号通路、Pmk1信号通路和Mps1信号通路。近二十年来对这三条信号通路进行了深入的研究,已经鉴定出来许多的关键基因并研究了它们的功能。研究证明Pmk1信号通路在附着胞形成后期以及对寄主表皮的穿透时期起重要作用,Mps1信号通路与细胞壁的完整性相关。但是对这几条信号通路上游受体基因以及下游调控的转录因子基因的研究还不是很深入。近年来对效应因子蛋白的研究也是热点领域之一,至今已经鉴定出来许多潜在的稻瘟菌效应因子。最近发现稻瘟菌通过两种截然不同的分泌系统来转运效应因子蛋白,一种是通过通过传统的内质网-高尔基体分泌系统将效应因子蛋白分泌到细胞外,另外一条分泌系统涉及到胞外分泌复合体和t-SNARE,会将效应因子首先积累在活体营养互作界面复合体(Biotrophic Interfacial Complex,BIC)中。但是对这些转录因子的调节机制还不是很清楚。本文对Pmk1信号通路上游受体基因Mo MSB2的激活机制以及其与另外一个信号黏蛋白基因CBP1的关系进行了深入的研究,另外还对与致病性相关的可以调控效应因子表达的转录因子基因Mo WOR1进行了研究。表面信号识别和附着胞的穿透对于稻瘟菌和其它植物病原真菌的侵染是至关重要的。植物叶片上的多种化学和物理信号都可以被稻瘟菌识别从而激活保守的Pmk1激酶。最新的研究发现稻瘟菌Mo Msb2黏蛋白可能作为受体作用于Pmk1通路的最上游。但是Mo Msb2的激活机制以及它与其它表面受体的关系还不是很清楚。本研究发现,Mo Msb2中假定的切割区和跨膜区对其功能是十分重要的。Western Blot和荧光显微镜观察证明Mo Msb2会被切割为两段,但是对5个假定切割位点的单突变并均不能阻止Mo Msb2的切割和功能。单独表达Mo Msb2的胞外区域和跨膜区可以部分恢复突变体在附着胞形成和致病力方面的缺陷。然而Mo Msb2的胞内部分对于附着胞的穿透和侵染生长是极其重要的,但是对于附着胞的形成不是必需的。持续表达胞内区域或者胞内区域加跨膜区并不能互补Momsb2突变体的缺陷。另外我们还通过免疫共沉淀方法鉴定出一个与Mo Msb2胞内部分互作的蛋白Ras2。有趣的是Momsb2 cbp1双敲突变体完全不能够激活Pmk1,并且不能在人工疏水表面形成任何附着胞也不能使水稻叶片形成病斑,表明Mo Msb2和Cbp1可能具有功能上的重叠。稻瘟菌侵染相关的复杂形态以及产生的大量效应因子对于稻瘟菌成功的定殖和病害的发展都是很重要的。在本研究中,我们还研究了转录因子Mo Wor1的激活以及它在侵染相关的形态形成以及效应因子表达方面的作用。Mowor1突变体虽然可以形成附着胞并且产生正常的膨压但是却没有致病力。进一步观察发现,Mowor1突变体在植物表皮穿透和侵染菌丝的生长方面是有缺陷的并且Mo WOR1的缺失会影响一些效应因子的表达。我们还发现Mo Wor1基因的表达可能受到Mps1激酶的调节而与Pmk1激酶无关,并且mps1和Mowor1突变体在植物侵染和细胞壁完整性方面具有相似的表型缺陷。但是Mo Wor1中未发现MAPK磷酸化位点以及假定MAPK停泊位点无功能,暗示了Mo Wor1并不是Mps1的直接靶标。点突变分析显示PKA磷酸化位点T71对于蛋白Mo Wor1的细胞核定位不是必需的,但是它对Mo Wor1的功能是十分重要的。尽管Mo Wor1的CDK磷酸化位点S77对于营养生长和附着胞的形成并不是必需的,但是S77A的突变会影响到植物表皮穿透和侵染菌丝的生长。Mo Wor1S77A-GFP会定位年轻附着胞的细胞核中,但是在成熟的附着胞以及侵染菌丝中却观察不到,说明Mo Wor1的CDK磷酸化是具有时期特异性的。另外实时荧光定量PCR和荧光显微镜观察表明在稻瘟菌侵染阶段Mo WOR1的缺失会影响许多效应因子的表达。总之,我们的数据显示Mps1可能间接的调控了Mo Wor1的表达从而影响了细胞壁完整性、产孢和植物侵染。Mo Wor1可能是一个时期特异标的CDK的靶标基因,并且在效应因子表达、侵染钉形成和侵染菌丝生长方面具有极其重要的作用。