1. 研究目的与意义
炭疽病菌是一类农林业生产中常见的病原真菌。该菌是一类典型的半活体营养真菌，在侵染早期，该菌以膨大的侵染菌丝在活体寄主细胞中摄取养分，当寄主细胞死亡后，则以死体营养的方式摄取营养。由于该菌在营养方式上的特殊性，揭示该菌这一营养特性形成的分子机制也是当前探讨该病致病机制的重要研究方向。希金斯炭疽病菌是目前少数被全基因组测序的几个植物炭疽病菌之一，其寄主植物主要是十字花科植物，由于模式植物是其的一个侵染寄主，因此，利用拟南芥-希金斯炭疽病菌的互作平台开展丝状真菌的致病性分子机制也称为近年来分子植物病理学研究的热点之一。
最新的研究表明，希金斯炭疽病菌的附着胞形成并不会伴随分生孢子和芽管的凋亡。但在已经完成的希金斯炭疽病菌的基因组测序中，也发现了大量的细胞自噬相关蛋白的同源物，但目前还缺乏关于这类基因的功能研究报道。因此，揭示希金斯炭疽病菌中这些细胞自噬相关蛋白的功能，将有助于我们了解希金斯炭疽菌在附着胞和致病过程中的侵染特性形成的分子机制。
本研究将以希金斯炭疽病菌的细胞自噬相关蛋白chatg4为研究对象，采用基因敲除的方法获得该基因的缺失突变体，通过比较突变体和野生型菌株的生长发育、胁迫抗性和致病性的变化，揭示该基因的生物学功能。
2. 国内外研究现状分析
以酵母为模式生物开展的分子遗传学研究为揭示细胞自噬的奥秘提供了开启第一扇大门的钥匙。在酵母中发现的分子机制大多可以应用到包括哺乳动物在内的多细胞生物中。细胞自噬是当前细胞生物学领域发展势头最快的研究方向之一。随着近年来大量高水平的实验室进入这一领域,关于细胞自噬的知识积累也呈现出爆炸性的增长。可以预见,在接下来的几年中,自噬体膜的来源、自噬体膜的扩展成熟机制、针对细胞自噬的药物开发等方面将会有突破性的进展而这些突破又会给细胞自噬的研究提出新的问题,使细胞自噬领域的研究呈现出更加绚丽夺目的面貌。
在稻瘟病菌中的研究发现，附着胞的形成伴随着分生孢子和芽管的凋亡，这一凋亡过程受细胞自噬蛋白的严格调控，其中细胞自噬相关蛋白moatg4、moatg8、moatg9、moatg15等都参与了这一过程的调控，并调控了稻瘟病菌的致病性。
学术界已经达成的倾向性共识，建议在选择自噬研究方法及结果解释时需考虑以下问题：a．联合不同检测原理的方法；b．借助不同的检测技术，避免单一技术的局限性；c．形态和功能并举，以形态学检测为基础，注重整个自噬通路的变化；d．体内体外结果互相验证；e．避免将形态学的结果盲目地解释为功能的变化，避免将体外的结果盲目地理解为体内的情形，以求准确全面地反映自噬在各种生物学过程中的作用。
3. 研究的基本内容与计划
本课题以希金斯炭疽菌自噬相关蛋白chatg4为对象，开展细胞自噬相关基因的生物学功能研究。主要研究内容包括：（1）自噬相关基因chatg4的敲除载体的构建。（2）chatg4突变体的获得与生物学表型分析。（3）chatg4的表达定位
2016.1-2016.3敲除载体构建
2016.3-2016.4chatg4突变体的获得与生物学表型分析
4. 研究创新点
与稻瘟病菌等半活体营养真菌不同，希金斯炭疽病菌在侵染寄主阶段的附着胞过程中不会发生分生孢子和芽管的凋亡，但目前关于这一特性形成的分子机制还缺乏了解。在模式真菌稻瘟病菌中，附着胞形成过程中伴随的分生孢子和芽管的凋亡受细胞自噬蛋白的严格调控，而在希金斯炭疽病菌中，尽管不发生类似的细胞凋亡，但基因组中却同样存在大量的细胞自噬相关蛋白，因此，揭示这些细胞自噬相关蛋白的功能，将有助于揭示希金斯炭疽病菌致病过程中的侵染特性，也有助于揭示该病菌的致病机制，但目前类似的研究还未见报道，因此，本项目的研究具有明显的创新性。
