1、稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)作為水稻重要病害稻瘟病的病原菌，每年在全球范圍內造成巨大的糧食損失。由于該菌的經濟重要性以及易于遺傳操作，稻瘟病菌已逐漸變?yōu)檠芯坎≡婢c植物互作機制的模式真菌。對于植物病原菌來說，感知營養(yǎng)條件信號并相應地作出代謝調整反應對于病原菌的成功侵染至關重要。稻瘟病菌是一種半活體營養(yǎng)真菌，在其致病侵染過程中，哪些營養(yǎng)物質來自宿主植物，哪些物質由稻瘟病菌自身合成以及特定的營養(yǎng)物質對稻瘟病菌致病性的影

2、響是怎么樣的，一直是稻瘟病菌研究需要解決的問題。
　　（一）最近研究表明，一些基礎性營養(yǎng)物質如氨基酸等對于稻瘟病菌的致病性是必需的。精氨酸（Arginine，Arg）作為真核生物中最具功能的一種氨基酸，不僅在蛋白合成，而且在氮代謝平衡、一氧化氮(NO)合成、尿素循環(huán)以及應對逆境脅迫等過程中都具有重要的作用。精氨酸合成途徑在真菌中高度保守，但是對于它在稻瘟病菌中的功能還知之甚少。因此，本文對稻瘟病菌整個精氨酸合成途徑進行了鑒定分析，

3、并對其中三個基因（MoARG1、MoARG5，6和MoARG7）在稻瘟病菌生長、形態(tài)建成及致病侵染等過程中的功能進行了系統(tǒng)研究，主要結果如下:
　　1)參照釀酒酵母以及其它生物中精氨酸的合成途徑，通過同源比對分析，在稻瘟病菌中克隆了精氨酸合成途徑的所有催化酶基因包括:MoARG1(MGG_15868.7)、MoARG2(MGG_01507.7)、MoARG3(MGG_01102.7)、MoARG4(MGG_17278.7)、MoA

4、RG5,6(MGG_02690.7)、MoARG7(MGG_04210.7)、MoARG8(MGG_11934.7)和MoargE(MGG_01970.7)，并對這些基因的編碼蛋白開展進化分析，結果顯示精氨酸合成途徑在真菌中高度保守。
　　2) MoARG1、MoARG5，6和MoARG7分別參與了精氨酸合成途徑的第七步、第二、三步反應和第五步反應?；驘晒舛ㄎ话l(fā)現(xiàn)MoARG1定位于菌絲、分生孢子以及附著胞的細胞質中，而MoARG

5、5，6和MoARG7均定位于細胞的線粒體上。MoARG1、MoARG5，6和MoARG7在稻瘟病菌附著胞形成階段表達量明顯提高，表明這三個基因參與了附著胞的形成過程即附著胞的形成需要精氨酸的合成。
　　3)基因敲除MoARG1、MoARG5，6和MoARG7，所得到的敲除突變體均表現(xiàn)為精氨酸營養(yǎng)缺陷型，其中突變體ΔMoarg7為不完全（滲漏）精氨酸營養(yǎng)缺陷型。它們在氣生菌絲生長、黑色素積累、分生孢子產生、有性生殖以及致病性等方面均

6、表現(xiàn)出嚴重缺陷且缺陷程度為ΔMoarg5,6＞ΔMoarg1＞ΔMoarg7。添加外源Arg，能夠部分彌補各突變體的表型缺陷。
　　4)大麥葉片穿透試驗發(fā)現(xiàn)，Arg-突變體附著胞的侵染穿透出現(xiàn)延遲、穿透率嚴重下降且突變體侵染菌絲生長減弱并被限制在宿主細胞內無法擴展增殖，以上缺陷可能是導致Arg-突變體致病性喪失或減弱的原因。
　　5)在稻瘟病菌中利用熒光探針檢測了NO的產生，發(fā)現(xiàn)NO在孢子萌發(fā)及附著胞形成階段大量產生。另外，

7、探究了稻瘟病菌中精氨酸與NO產生的關系，NO在Arg-突變體中仍可以產生且外源補充NO不能恢復突變體的表型缺陷，從而表明，與動物細胞不同，稻瘟病菌中NO的產生不依賴于Arg/NO途徑，還可能存在其它NO產生途徑。
　?。ǘ┐x組學作為一門新興的技術科學，它能夠全面檢測生物樣品中的小分子代謝物(MW＜1000)。本文以稻瘟病菌野生型菌株Guy11和細胞自噬突變體ΔMoatg1為研究菌株，以它們的菌絲、分生孢子、附著胞為研究對象，開

8、展了各組織樣品代謝組學的研究，主要結果如下:
　　1)基于LC-MS和GC-MS兩種技術平臺，參照已有的植物、微生物代謝組學研究方法并進行優(yōu)化，主要包括樣品制備、代謝物的提取、儀器參數(shù)程序的調整、數(shù)據(jù)處理與分析等環(huán)節(jié)，建立了一整套稻瘟病菌代謝組學研究分析方法。
　　2)與野生型Guy11相比，細胞自噬突變體ΔMoatg1菌絲、分生孢子以及附著胞中大部分的代謝物含量有所下降。這些化合物涵蓋了糖類、氨基酸、多元醇以及脂類等。附著