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稻瘟病是最严重的水稻病害，其病原菌稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)的全基因组序列测定已经完成，比较基因组学及功能基因组学研究虽然尚处于起步阶段，但已经增进了对稻瘟病菌与水稻互作分子机制的认识。在所有克隆致病相关基因的方法中，构建致病缺陷突变体无疑是最具潜力的策略，在植物中，农杆菌介导的遗传转化( ATMT)就是其中很有效的方法。近年来，ATMT转化方法也成功地在稻瘟病菌等多种丝状真菌的研究中建立起来。
在本研究中，作者用ATMT法建立起一个高效的稻瘟病菌转化体系，该体系从106个分生孢子可以得到300多个转化子。利用该转化体系，作者创建了一个T-DNA插入群体，共包括6179个稻瘟病菌转化子。通过致病力测定及其它性状观察，作者从中筛选到30多个具有明显表型的突变体，如致病力下降，产孢能力丧失或孢子畸形等。基于上述研究材料，本论文主要开展以下两方面的研究：1) T-DNA在稻瘟病菌基因组中的整合模式分析；2)尿卟啉原脱羧酶编码基因Mo UROD在稻瘟病菌致病过程中的功能研究。
T-DNA在植物及酵母中的整合模式已经得到广泛研究，而在本研究开始时T-DNA在丝状真菌中的整合模式尚未有详细的研究报道。为了了解T-DNA在稻瘟病菌基因组中的整合模式，作者从上述T-DNA插入群体中随机选取转化子，通过热不对称交互PCR获取T-DNA整合部位的侧翼序列，共计得到623条有边界侧翼序列，124条左边界侧翼序列。序列分析表明T-DNA的整合并非完全随机，T-DNA在非编码区的整合存在偏好性；T-DNA整合进基因组后多保留有完整的右边界，而左边界则经常发生不同程度的缺失；作者发现在少数转化子中，T-DNA整合可以引发大片段染色体重组，如缺失，倒位，易位等。数据表明，与T-DNA在植物(如拟南芥、水稻)基因组的整合模式相比较，T-DNA在稻瘟病菌基因组中的整合模式更精确、简单。
血红素(heme，iron pfotoporphyrin IX)作为一类重要的蛋白辅基，参与生物体的多种生理过程，其生物合成途径在各种生物体中是高度保守的。在本研究中，我们从上述T-DNA插入群体中筛选到一个致病缺陷突变体，分子及遗传分析表明，T-DNA整合进了尿卟啉原脱羧酶编码基因MoUROD的启动子区，该酶参与催化血红素合成的第五步反应。在该突变体中，MoUROD的转录水平受到显著抑制，尽管仍然具有侵入寄主细胞的能力，但该T-DNA插入突变体产生的病斑很小，进一步扩展受到显著抑制。带有自身启动子的MoUROD基因可以完全恢复突变体的致病力。显微观察证实，突变体的侵染菌丝被限制在了侵染位点附近。DAB染色及细胞学观察发现，该突变体的侵染菌丝不能有效清除寄主植物作为防御反应产生的活性氧，这可能是侵染菌丝扩展受抑制的主要原因。数据表明，除了满足生命的基本需求外，血红素合成途径还参与了稻瘟病菌在水稻组织内的生长扩展，并发挥重要作用。