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由致病性尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)侵染引起的植物枯萎病是一种世界性的土传真菌病害。病菌从根部危害植物，引起维管束病害，造成植株枯死，在植株的全生育期均可发生，对作物生产造成了巨大的经济损失。本研究以尖孢镰刀菌非核糖体多肽合成酶(NPSs)家族NPS6基因作为目的基因，初步明确该基因的致病机理；首先获取了尖孢镰刀菌NPS6基因全长；根据其核苷酸序列设计敲除引物，构建敲除盒，然后通过连接敲除载体及转化获得了敲除突变株；在此基础上，对敲除突变株进行了生理生化特征分析、毒力检测、侵染实验以及化感实验，从而确定NPS6基因的功能，并探讨其致病机制。
本研究的主要结果总结如下：
1.运用比较基因组学的方法，筛选出可能的致病基因-NPS6基因作为目的基因。经过克隆测序，得到尖孢镰刀菌黄瓜专化型(FOC)NPS6基因序列(FOCNPS6)的DNA全长6271bp，与禾谷镰刀菌NPS6基因的核苷酸相似性为91％；尖孢镰刀菌西瓜专化型(FOW)NPS6基因序列(FOWNPS6)的DNA全长6260 bp，与禾谷镰刀菌NPS6基因的核苷酸相似性为92%，FOCNPS6和FOWNPS6的核苷酸相似性为89%。
2.运用敲除载体pUCATPH构建敲除盒，采用限制酶介导的转化(REMI)方法，经PCR及抗生素检测，成功构建了尖孢镰刀菌黄瓜及西瓜专化型NPS6基因的敲除突变株(⊿FOC-NPS6、⊿FOW-NPS6)。
3.对NPS6基因敲除突变株进行了生理生化特性分析，结果表明：只有⊿FOW-NPS6与FOW在PDA培养基中表型有明显差异，其余表型均未有变化。PDA培养基中，⊿FOW-NPS6中，野生型原有的紫颜色褪去。突变株和野生型的平板菌落直径存在一定差异，但是并不显著。NPS6基因的敲除对FOC和FOW的分生孢子产量无影响。H2O2对野生型和突变株均有抑制，但是对突变株的抑制作用更强，KO2对野生型和突变株均有抑制，FOC中对突变株的抑制作用更强，而FOW野生型和突变株的抑制程度相同。NPS6基因的敲除可以使FOW和FOC对铁元素减少的敏感性增强，但是对铁元素的增加不敏感。
4.对NPS6基因敲除突变株的毒力进行了检测，结果表明：伤根实验证明⊿FOC-NPS6的病情指数比FOC下降了30%，⊿FOW-NPS6的病情指数比FOW的病情指数下降了50%；伤叶和伤胚根实验也均证明了，NPS6基因的敲除使FOW和FOC的毒力减弱。利用电子扫描显微镜观察了敲除株的侵染状况，结果发现敲除株的侵染能力产生了下降。
5.根盒实验结果表明，在加入尖孢镰刀菌黄瓜专化型NPS6基因敲除突变株土壤中，检测到的酚酸类物质只有阿魏酸、苯甲酸、苯丙酸和肉桂酸，比野生型分泌浓度降低了66.2%、99.8%、80.4%和99.9%。羟基苯甲酸、香草酸没有检测到；在加入尖孢镰刀菌西瓜专化型NPS6基因敲除突变株土壤中，检测到的酚酸类物质只有羟基苯甲酸、香草酸、阿魏酸和肉桂酸，比野生型分泌浓度分别降低了56.8%、50%、60.3%和99.1%。苯甲酸、苯丙酸没有检测到。表明NPS6基因的敲除可以使寄主产生的酚酸类物质浓度下降，种类减少。
本研究确定了尖孢镰刀菌NPS6基因是致病基因，初步探讨了尖孢镰刀菌NPS6基因的功能作用，明确了其致病机理，为从基因水平上加快开发新一代高效、低毒、安全、环境友好型的植物疫苗提供了分子依据，同时也为尖孢镰刀菌植物疫苗候选株的选择提供了理论依据。