致病疫霉引起的马铃薯晚疫病是马铃薯生产中的重要病害,曾经导致著名的爱尔兰饥馑。致病疫霉属于异宗配合卵菌,通常需要A1、A2两种交配型同时存在进行有性生殖,产生卵孢子。卵孢子抗逆性强,可成为第二年病害发生的初侵染源,同时,有性生殖发生的基因重组可产生新的致病型菌株,给病害防治带来困难。近年发现田间自育菌株出现频繁,导致致病疫霉群体结构更加复杂。本文根据前人发现的疫霉菌交配型的遗传不符合孟德尔遗传规律,以及疫霉菌有性生殖受性激素调控的现象,提出假设:“异宗配合的致病疫霉单菌株基因组中同时存在编码性激素α1和α2产生和接收的基因,这些基因的表达受表观遗传机制调控”。为了验证这一假说,本研究首先通过序列、表达谱和系统发育分析,研究了卵菌10个物种的基因组,发现卵菌基因组内存在大量保守的HATs和HDACs,以及3个新的HATs家族;聚类分析显示这些HATs和HDACs分别聚在不同的分支上;相对于专性寄生卵菌,兼性寄生卵菌基因组中含有的HATs和HDACs数量更多且序列更多样。卵菌中HATs和HDACs的数量与基因组大小无关,而与进化过程中发生的基因复制和基因丢失事件的数量,以及病原菌的生境有关。研究结果表明卵菌生境的改变是HATs和HDACs进化的推动力。基因表达分析显示致病疫霉中33个HATs和11个HDACs在生长发育、与寄主互作以及环境胁迫条件下呈现出特异的表达谱,表明HATs和HDACs可能参与调控生长、与植物互作和环境胁迫相关基因的表达。其次,利用HDACs抑制剂TSA处理、基因沉默和过表达技术,以及性激素生物测定等方法研究了HDACs对致病疫霉有性生殖发生的影响。发现TSA在适当浓度下可诱导自育菌株产生更多的卵孢子,野生型A1型菌株MX5-1的HDA Cs、HDAC4和HDAC7沉默转化子在单独培养的条件下自育产生卵孢子。进一步检测转化子产生和接收性激素的类型发现,沉默转化子除了具有与野生型菌株一样,能够产生性激素α1、接收α2的能力以外,还能够产生性激素α2、接收α1;过表达转化子产生和接收性激素的类型与野生型菌株一致,但产生和接收性激素的能力有所增强。研究结果支持我们提出的致病疫霉有性生殖受表观遗传机制调控的假说。本论文研究结果为揭示致病疫霉有性生殖发生和性激素的调控机制提供了新的研究思路,并为深入开展卵菌表观遗传机制的研究奠定了基础。