由稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)引起的水稻稻瘟病是水稻的重要病害,在世界各稻区均有发生。在适宜的环境条件下该病可迅速地蔓延扩散,能在短时间内造成大面积水稻受害,严重时减产可超过50%,甚至绝收。稻瘟病菌侵染水稻主要依靠分生孢子萌发产生芽管,芽管萌发形成附着胞,附着胞内黑色素产生巨大膨压迫使侵入钉穿透水稻表皮,侵入到植物细胞内部,从而引起病害。目前对该病的防治方法是以选育抗病品种为主,药剂防治为辅。但是由于该病原菌小种的易变性,仅依靠选育抗病品种不能达到预期效果。水稻和稻瘟病菌全基因组序列的公布对研究稻瘟病菌的致病机理和与水稻的互作模式提供了良好的条件,推动了致病相关基因的功能研究,为挖掘新型药剂靶标和制定病害防控策略提供了重要的理论依据。N-连接糖基化(N-linked glycosylation)是在内质网中对新合成的蛋白质进行糖基化修饰的一种方式。这种修饰作用首先要给新生多肽链的天冬酰胺添加一个核心寡聚糖,然后逐步切除寡聚糖的三分子葡萄糖和一分子甘露糖,形成具有相似糖链的糖蛋白。这一系列有序的加工和修饰过程有利于蛋白质抵抗消化酶、信号传导以及正确折叠。糖苷水解酶(glycosidehydrolase)是所有催化糖苷和寡糖中糖苷键水解的酶的总称,在糖蛋白N-糖基化修饰和碳水化合物降解的过程中是必不可少的。本研究在稻瘟病菌中鉴定了 N-连接糖基化过程中三个糖苷水解酶蛋白MoGlsl、MoGls2和MoGtb1并对这些蛋白编码基因的生物学功能进行了研究。采用基因敲除的方法获得了敲除突变体ΔMoGls1、AMoGls2和ΔMoGtb1。通过试验研究发现MoGLS1缺失使稻瘟病菌的有性生殖能力丧失;MoGTB1缺失使稻瘟病菌的营养生长速度减慢、产孢量显著上升;MoGLS2缺失使稻瘟病菌营养生长速度减慢,产孢量显著上升,附着胞形成延迟,有性生殖能力丧失。致病性测定表明ΔMogls2突变体的致病能力和侵染菌丝扩展能力均显著下降。进一步研究发现,ΔMogls2突变体对外界盐胁迫和渗透胁迫敏感性降低,对细胞壁胁迫敏感性升高。除此之外,ΔMogls2突变体还表现出细胞壁完整性缺陷。上述结果表明,MoGls2是稻瘟病菌生长发育过程中一个非常重要的蛋白,参与调控病菌的无性生殖、有性生殖、外界胁迫的应答、细胞壁的完整性以及侵染菌丝的扩展。