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真菌的形态发育是病原真菌传播的基础,研究其调控机制,将为病原真菌的控制提供新的理论基础。本课题分别以轮枝镰刀菌(Fusarium verticillioides)和粗糙脉包菌(Neurospora crassa)为材料,鉴定调控真菌发育相关基因并揭示其调控机制。Velvet家族蛋白是一类含有velvet结构域,在丝状真菌中广泛存在的调控蛋白。在丝状真菌中,形态分化和次级代谢是两个相互关联的生物学过程,受外界环境和多种因素的影响。Velvet家族蛋白在协同调控次级代谢和形态分化过程中起着非常关键的作用。FvVE1是之前在植物病原菌轮枝镰刀菌中鉴定出的一个velvet家族蛋白,此蛋白在调控形态发育、毒素合成和致病力等方面起着全局性调控作用。 本研究通过体内实验证明,FvVE1可以与另外两个velvet家族蛋白FvVelB和FvVelC相互作用,进一步通过构建基因敲除和回补菌株,对FvVelB和FvVelC的生物学功能进行了研究,结果显示,FvVelB在调控孢子大小、细胞壁疏水性和毒素合成等方面发挥着与FvVE1类似的作用,而FvVelC对这些生物学过程作用不明显。同时,我们还发现,FvVE1对氧化压力超敏感,通过对ROS清除体系的8个基因的转录差异分析显示,FvVE1正调控FvCAT2的表达。进一步对FvCat2功能的研究显示,FvCAT2突变体对氧化压力敏感,解释了velvet家族蛋白如何调控氧化胁迫响应的机制。粗糙脉孢菌作为一种模式生物,是研究丝状真菌有性发育的理想材料。我们通过对野生型有性发育结构原子囊壳形成初期全基因组转录水平的差异分析,明确了原子囊壳形成时期涉及的重要生物学过程,包括信号通路、代谢和合成通路,光响应通路、色素合成途径等,鉴定出了一些在有性发育阶段特异性表达的、突变体具有有性发育缺陷的新基因。同时,还对调控有性发育的重要因子:MAPK通路两个激酶MAK-2,MAK-1和转录因子ADA-1的突变体与野生型相同的发育时期做了全基因组转录水平的差异分析,鉴定出了与有性发育相关同时又被MAK-2,MAK-1和ADA-1调控的基因,这为进一步理解有性发育的调控机制提供了基础。