由禾谷丝核菌(Rhizoctonia cerealis Van der Hoeven)引起的小麦纹枯病(sharp eyespot)是一种世界性小麦病害,几乎遍布世界各个小麦种植区。在我国小麦纹枯病已成为小麦主产区小麦高产、稳产的重要威胁。引起我国小麦纹枯病的禾谷丝核菌属于双核丝核菌的AG-D融合群。国内外学者对禾谷产生丝核菌的田间快速检测、病害的化学防治及生物防治进行了较多的研究,但对该病原菌的流行学和致病机理等方面的研究很少。糖类活性酶(carbohydrate-active enzymes, CAZymes)的组成及含量与真菌的生活方式有密切的关系。具有腐植营养方式的病原菌含有较丰富的CAZymes。这类酶特别是糖基水解酶(glycoside hydrolases, GH)、多糖裂解酶(polysaccharide lyases, PL)、糖酯酶(carbohydrate esterases, CE)能够降解植物细胞壁多糖,是一种重要的致病因子。通过分析生长在诱导培养基的禾谷丝核菌R0301的转录组发现,禾谷丝核菌和非致病性担子菌双色蜡蘑Laccaria bicolor和灰盖鬼伞菌Coprinopsis cinerea亲缘关系较近。转录组中存在大量的CAZymes,特别是参与植物细胞壁(纤维素和半纤维素等)降解的酶类。进一步对生长在普通PSA培养基,诱导培养基和侵染植物的禾谷丝核菌数字基因表达谱(digital gene expression profiling, DGE)进行了分析,发现参与植物细胞壁(纤维素、半纤维素和果胶等)降解的CAZymes基因在PSA、诱导培养基和侵染植物时表达存在很大的差异。与诱导培养基上相比,侵染植株时禾谷丝核菌纤维素降解相关基因的表达量较低,降解半纤维素酶类基因表达量较高,说明在侵染时病菌可能主要裂解小麦植株细胞壁的半纤维素多糖。在侵染小麦植株时,CE3(unigene8051), CE12(unigene16042)和PL1(unigene629)等基因上调表达明显,这些基因在禾谷丝核菌致病过程中可能起重要作用。利用实时荧光定量PCR技术验证部分基因的表达,发现它们的表达模式同表达谱基本一致,不同侵染阶段的表达水平存在一定差异。GH10家族蛋白降解谷类作物细胞壁半纤维素时,并不受谷类作物产生的TAXI-like蛋白抑制因子的影响,但GH11却受到该蛋白抑制因子的抑制。GH10家族蛋白可能是谷类作物病原菌重要的致病因子之一。为进一步探索GH10家族蛋白的具体功能,利用RACE方法并结合生物信息学手段,得到了两个GH10成员的全长cDNA序列,为后续研究GH10在禾谷丝核菌致病过程中的作用奠定了基础。为进一步研究降解植物细胞壁CAZymes在侵染和致病过程中的作用等,本文通过对菌丝酶解时间、获取幼嫩菌丝方法及酶种类等因素进行优化,建立了禾谷丝核菌高效、稳定的原生质体制备体系。形态学及致病性的比较发现原生质体再生菌株和原始菌株之间差异不显著。该体系的获得为禾谷丝核菌遗传转化、原生质体融合等体系的建立奠定了基础。并且尝试了PEG-原生质体转化和农杆菌介导的转化等方法,没有成功建立禾谷丝核菌的遗传转化体系。