1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）
玉米（Zea maysL.）不仅是世界上重要的粮食作物，同时也是重要的饲料作物、工业原料和能源植物[1]。玉米可用于生产饲料、淀粉、酒精、糖类、玉米油、氨基酸及抗生素等[2]。中国是世界上仅次于美国的第二大玉米生产国，玉米在国民经济和农业生产中占有非常重要的地位。2003年以来，中国玉米种植面积连续增长，2010 年达到3 133 万 hm 2 ，2011 年进一步扩大至 3 200 万 hm 2。2012 年中国玉米播种面积在所有农作物中居第一位，达 3 503 万 hm2，总产 20 561.4 万吨，分别为谷物总种植面积和总产量的 37.82%和 38.12%。因此，玉米的生产安全和可持续发展直接影响到中国粮食作物的生产稳定和延伸产业的发展安全[1]。
玉米穗腐病（ear rot），又称玉米穗粒腐病（kerneland ear rot），是世界玉米产区普遍发生的一类真菌病害。多种真菌可以侵染玉米果穗及籽粒，在生长后期、收获或贮藏期间造成整个果穗或部分籽粒的腐烂，严重影响玉米产量和籽粒品质，对食用、饲用和贮藏安全带来极大威胁。玉米穗腐病的发病率通常为 5%，重发年份发病率为 30@%，感病品种发病率可高达50%以上，产量损失高达 30@%。玉米穗腐病除籽粒腐烂造成直接产量损失外，籽粒中的致病菌还能够产生多种毒素，不仅导致玉米品质的降低，也给食品与饲料的安全带来重大隐患，直接威胁到人畜健康。因此，控制玉米穗腐病的发生和危害具有重要意义[1]。
玉米穂腐病在世界各地均有分布，其病原一般通过气流传播，经花丝侵入籽粒，引起籽粒腐烂。玉米穂腐病病原菌种类众多，但分布最广、对生产影响最大的是镰孢菌，而镰孢菌中最主要的为轮枝镰孢（Fusarium verticillioides）和禾谷镰孢复合种（F.graminearumclade）[2]。致病镰孢菌能够产生多种毒素，如串珠镰刀菌素（Moniliformin,MON）、镰刀菌素C（Fusarin C）、伏马毒素（Fumonisin,FB）[2]。
2. 研究的基本内容和问题
（1）轮枝镰孢菌Set1、H3K36、△H3K9敲除与回补：
根据酵母中FvSet1、FvH3K36、FvH3K9基因序列，在轮枝镰刀菌基因组中查找到FvSet1、FvH3K36、FvFvH3K9的同源基因，克隆轮枝镰孢菌FvSet1、FvH3K36、FvH3K9基因cDNA全长序列，回补到各酵母突变体中，观察表型是否恢复。利用基因敲除与回补手段，得到轮枝镰孢菌FvSet1、FvH3K36、FvH3K9基因的敲除突变体与回补转化子。
（2）轮枝镰孢菌中FvSet1、FvH3K36、FvH3K9基因突变体和回补体的表型分析：
3. 研究的方法与方案
1、轮枝镰孢菌FvSet1、FvH3K36、FvH3K9基因的鉴定以及敲除与回补：
（1）基因敲除：基于同源重组的方法，利用 LFH（Long Flanking Homology）PCR获得含有上游片段潮霉素下游片段的融合PCR片段， Fv102为受体菌株，并将融合片段直接进行 PEG 介导的原生质转化，利用潮霉素抗性筛选转化子。
（2）基因回补：在neo 基因前加上 trpC 启动子，采用抗生素 G418 作为抗性筛选标记。设计引物扩增全长，连接到pCAMBIA1300质粒上，得到pCAMBIA1300-neo 载体。 以Fv102、△FvSet1、△FvH3K36、△FvH3K9突变体为受体菌株，进行回补。
4. 研究创新点
作为一种重要的表观遗传学调控机制,组蛋白甲基化修饰在多种生命过程中发挥了重要的作用,丝状真菌中已有报道组蛋白甲基化与毒素合成相关，但轮枝镰刀菌中重要毒素FB1如何收到组蛋白甲基化水平调控尚不清楚。
5. 研究计划与进展
研究计划：
2016.04-2016.05 查阅资料文献，制定研究计划及相关技术路线；
2016.06-2016.07 轮枝镰孢菌△FvSet1、△FvH3K36、△FvH3K9基因的鉴定以及敲除与回补；
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