一个新的稻瘟病菌致病基因MoDEAD1的生物学功能与作用机制研究

稻瘟病菌致病机制研究是稻瘟病防治的基础和植物病原真菌致病机理研究的模式。前期工作获得一致病缺陷突变体S202-3，并确定其外源基因插入位点位于某假想基因的启动子区域，该基因编码一个DEAD box蛋白，定名为MoDEAD1。DEAD box是一类RNA解旋酶，参与一系列重要的RNA代谢过程，DEAD box 蛋白与植物病原真菌致病性的关系尚无报道。本研究拟利用基因敲除策略获得MoDEAD1缺失突变体及恢复子，通过野生型、突变体及恢复子的表型分析，在生化代谢、营养利用、细胞结构、形态发育及致病过程等多个层面分析MoDEAD1参与的生物学过程；结合对基因表达与定位、调控关系及蛋白酶活等的研究，最终明确基因的生物学功能及作用机制。本研究的开展将首次揭示DEAD box蛋白与植物病原真菌致病性的关系，深化植物病原真菌致病机理研究，并有可能为稻瘟病的防治提供新的药物靶点。

按研究计划，首先利用基因敲除策略获得了MoDEAD1（MoDHX35）的突变体，并对突变体表型进行了分析，包括生长发育、代谢和致病性等。结果表明突变体附着胞形成率降低，导致致病性部分下降，其他表型改变均不明显。在此基础上，进行稻瘟病菌全基因组检索，共发现51个可能的DExD/H box家族蛋白。利用同源置换尝试对其中20个基因进行敲除，结果表明其中大部分基因无法敲除，可能为致死基因。进一步利用RNA干涉手段对其中一个基因（MoVRD1）的功能进行了分析。RNA干涉转化子的分析表明，该基因参与病菌的生长、产孢和致病等一些列过程。本研究首次揭示了DExD/H box在稻瘟病菌中的功能，为该家族基因的作用机制研究和植物病原真菌的致病机理研究提供了重要参考。本项目培养博士研究生1名，硕士研究生5名；发表论文7篇，其中SCI论文3篇，均标明基金资助。