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核盘菌(Sclerotinia sclerotiorum(Lib.)de Bary)是油菜菌核病的病原菌,每年造成油菜大量减产,经济损失巨大。重寄生真菌盾壳霉(Coniothyrium minntans)对核盘菌专性寄生,对核盘菌的生物防治有着广阔的开发前景。实验室前期研究发现盾壳霉能降解核盘菌产生的草酸毒素,这一过程中可以通过产生氨来缓解酸化的环境,也说明这其中伴随着盾壳霉的氮源代谢调控,而参与该氮源代谢的调控基因和功能还未见报道。盾壳霉氮源代谢调控基因(cmareA)对其生长发育,盾壳霉重寄生,降解草酸和产生抗真菌的影响也尚不清楚。因此,该课题在实验室前期研究的基础上,对盾壳霉的氮源代谢调控基因cmareA进行了深入研究,获得的主要研究成果如下:从盾壳霉Chy-1中克隆获得cmareA部分序列,比对盾壳霉基因组数据库获得全部cmareA基因序列,基因全长2811 bp,除去一个内含子之后的外显子序列大小为2754 bp,该开放阅读框编码917个氨基酸。系统进化树分析结果表明cmareA编码的氨基酸与小麦颖枯病菌(Parastagonospora nodorum)的同源areA编码的氨基酸亲缘关系最近,同源性高达85%。基因的表达分析证明cmareA基因只有在优先氮源不足或氮源饥饿状态下,cmareA的转录调控才会被激活,cmareA基因才会表达。通过Split-Marker技术对cmareA基因进了敲除与互补,获得敲除突变体ΔcmareA-129和ΔcmareA-133,相对应的互补转化子ΔcmareA-129C和ΔcmareA-133C。对其生物学特性的研究发现,cmareA的缺失会减慢盾壳霉在PDA培养条件下的菌丝生长发育,同时会减低其产孢量。另外,cmareA的缺失会导致盾壳霉在以硝酸和铵盐为氮源的MCD培养条件下的菌丝生长受到抑制,生长速率显著下降。通过平板对峙试验和菌核沙皿寄生菌核试验,测定各突变体寄生核盘菌的能力。结果显示,cmareA敲除后,敲除转化子ΔcmareA-129和ΔcmareA-133对核盘菌菌丝和菌核的寄生能力减弱。进一步测定重寄生相关酶(胞外蛋白酶、葡聚糖酶和几丁质酶)活性,结果发现敲除突变体的重寄生能力的减弱可能是由于cmareA缺失导致几丁质酶活性降低所引起的。通过液相色谱的方法,测定各突变体降解草酸的能力,结果显示,cmareA缺失后盾壳霉降解草酸的能力也同样减弱。在不同氮源的培养条件,发现可能由于cmareA敲除突变体的生长速度减慢导致产生的抗真菌物质的能力也有不同程度的降低。另外,在研究氮源与pH对盾壳霉抗菌作用的交互影响实验中,发现盾壳霉以硝酸盐为氮源时产生AFS,酸性pH是必须的,cmareA也是必须的。综上所述,盾壳霉氮源代谢调控基因cmareA不仅参与了盾壳霉的生长发育、硝酸和铵类氮源的调控,cmareA基因还能正调控着盾壳霉的重寄生,草酸的降解,同时还调控抗真菌物质的产生。