1、由禾谷鐮刀菌引起的小麥赤霉病是世界范圍內(nèi)重要的小麥病害，然而，對(duì)于禾谷鐮刀菌的致病機(jī)理仍有許多未知的地方。已有研究表明，Rho族小 GTP酶蛋白作為信號(hào)分子參與了諸多細(xì)胞學(xué)過(guò)程，包括囊泡的運(yùn)輸以及致病的過(guò)程。因此，我們推論 Rho族蛋白可能參與了禾谷鐮刀菌類似的過(guò)程，分析禾谷鐮刀菌中Rho族蛋白的功能有助于進(jìn)一步了解禾谷鐮刀菌的生理過(guò)程及其致病機(jī)制。
　　為了探究Rho族蛋白的功能，本研究通過(guò)基因敲除的方法對(duì)禾谷鐮刀菌的6個(gè)Rho

2、族蛋白編碼基因進(jìn)行了分析。結(jié)果顯示，F(xiàn)gRHO1基因是禾谷鐮刀菌生存所必需的，而FgRho3僅對(duì)菌株的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和無(wú)性發(fā)育有一定的作用。其它4個(gè)FgRho蛋白，F(xiàn)gRho2、FgRho4、FgCdc42和 FgRac1，在許多方面都起著作用，例如，它們都是有性發(fā)育和致病性所需的。不僅如此，F(xiàn)gRho2和 FgRho4都還與細(xì)胞壁完整性相關(guān)，且FgRho4還調(diào)控著細(xì)胞核分裂和隔膜的形成。FgRho4、FgCdc42和FgRac1還在禾谷鐮刀

3、菌的菌絲生長(zhǎng)和無(wú)性發(fā)育方面起著重要作用。它們各自的缺失突變體相對(duì)于野生型菌株都顯示出了顯著的生長(zhǎng)缺陷以及它們都產(chǎn)生了形態(tài)異常的分生孢子。FgRac1的缺失還導(dǎo)致分生孢子的提前萌發(fā)與多位點(diǎn)萌發(fā)以及產(chǎn)生多分枝的菌絲。此外，F(xiàn)gRac1和FgRho4在DON毒素的生成方面起著相反的作用，它們分別起著負(fù)調(diào)節(jié)和正調(diào)節(jié)的作用。
　　進(jìn)一步通過(guò)酵母雙雜交與免疫共沉淀實(shí)驗(yàn)，鑒定了 FgRac1蛋白的兩個(gè)下游互作靶標(biāo)——FgCla4和FgNoxR，

4、并且分析了它們的功能。FgRac1通過(guò)FgCla4來(lái)主要調(diào)控禾谷鐮刀菌的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和無(wú)性發(fā)育；通過(guò)FgNoxR和FgNox1來(lái)調(diào)控雌性發(fā)育。FgCla4或FgNoxR的缺失都會(huì)使致病性顯著下降，說(shuō)明FgRac1很可能通過(guò)這兩個(gè)下游靶標(biāo)共同調(diào)控著禾谷鐮刀菌的致病性。
　　綜上，Rho族蛋白在禾谷鐮刀菌生活周期中發(fā)揮著多樣化的功能，其中4個(gè)FgRho蛋白還參與了對(duì)致病性的調(diào)控，F(xiàn)gRac1可以通過(guò)與兩個(gè)下游靶標(biāo)FgCla4和FgNoxR