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稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)引起水稻的重要病害——稻瘟病,同时是植物与病原真菌互作的模式生物。稻瘟病菌致病机理研究是植物病理学的重要组成部分,随着稻瘟病菌基因功能研究的深入,细胞器在稻瘟病菌发病过程中的作用逐渐得到重视,如过氧化物酶体、线粒体、内质网等。过氧化物酶体是真核细胞内普遍存在的一种单层膜包被的细胞器,参与多种重要的生化代谢过程。研究表明,过氧化物酶体在稻瘟病菌的致病过程中起着至关重要的作用。过氧化物酶体来源于内质网,由于其自身不含DNA,其基质酶类与膜蛋白均由核基因编码,在细胞质中合成,靠自身序列所具有的过氧化物酶体定位信号(Peroxisome targeting signal,PTS)而被识别和转运到过氧化物酶体。过氧化物酶体形成相关的蛋白称为Peroxins,其编码基因称为PEX,目前已经鉴定的PEX基因有三十多种。PEX5编码PTS1的受体,而PEX7和PEX20编码的蛋白组成了识别PTS2的共受体。我们曾对稻瘟病菌PEX5与PEX7基因开展研究,明确了 PTS1与PTS2定位途径在稻瘟病菌致病过程中的不同作用。但至目前,PTS2定位信号的另外一个受体蛋白—Pex20在稻瘟病菌中的作用尚不清楚。因此,本文对稻瘟病菌中PEX20基因(MoPEX20开展了研究,结果如下:1.通过构建基因置换载体和AtMT转化,共得到30个MoPEX20基因潮霉素抗性转化子,通过PCR验证,其中5个为随机插入,敲除率为83%。2.分别用大麦和水稻检测病菌致病性,表明突变体致病性明显下降。3.利用荧光蛋白定位检测过氧化物酶体基质蛋白转运情况,发现MoPEX20基因敲除突变体中PTS2无法正确定位到过氧化物酶体,表明MoPEX20的敲除阻碍了PTS2蛋白的正常定位。4.在CM培养基上,MoPEX20基因敲除突变体菌落大小与野生型菌株无明显差异,但气生菌丝厚度明显变薄。5.在脂肪培养基(MM-C+1%Tween80、MM-C+1%橄榄油、MM-C+1%三油酸甘油酯、MM-C+50mM醋酸钠)上生长情况表明,MoPEX20基因敲除突变体不能正常利用长链脂肪酸,但可以利用C2脂肪酸,说明MoPEX20基因敲除造成脂肪酸β-氧化的障碍。6.在含有congo red或calcolflour white的培养基上,MoPEX20基因敲除突变体的生长被抑制,表明其细胞壁存在缺陷。7.MoPEX2 基因敲除突变体与野生型菌株在含有methyl viologen或H2O2的培养基上生长受到严重抑制,表明MoPEX20基因敲除造成菌株对活性氧的耐受能力下降。8.在Terylene膜上诱导孢子萌发与附着胞的形成,结果显示,MoPEX20基因敲除突变体的孢子萌发率及附着胞形成率与野生型无明显差异,但附着胞膨压与野生型相比明显下降。9.对附着胞的形态进行染色观察,发现突变体附着胞颜色比野生型菌株浅,并且突变体孢子和芽管内残留大量脂肪粒不能进入到附着胞中,表明附着胞的脂肪运输受阻。以上结果表明,MoPEX20基因敲除影响PTS2的正常定位,MOPEX20基因是稻瘟病菌致病性所必须的。