玉米穗腐病是玉米生长过程中最主要的病害之一,不仅影响玉米产量而且其病原菌产生的毒素危害人畜健康。由于玉米品种、栽培方式和环境条件等多种因素的影响,导致不同地区真菌毒素的污染水平有所差异。本研究LGX818 MW对不同地区玉米籽粒中的真菌毒素进行监测,并对其与当地温度和湿度的相关性进行分析,发现玉米籽粒中伏马毒素的污染水平与温度条件密切相关。通过UPLC-MS/MS检测了拟轮枝镰孢不同温度处理RNA修饰水平、qPCR技术测定了拟轮枝镰孢不同温度处理m5C RNA修饰相关基因表达水平变化,进而利用分子生物学技术鉴定了 m5C RNA结合蛋白Fvalyref的生物学功能。具体研究结果如下:1.通过对2018～2020年我国东北和西北地区210份玉米GSK1120212籽粒样品中11种真菌毒素监测,结合K?ppen-Geiger气候分类图分析,发现FBs、AFs、DON、ZEN、OTA、T-2+HT-2 的平均污染水平为 0.861、0.023、0.228、0.012、0.002 和 0.011μg/kg,其中伏马毒素污染最为严重并与温度条件密切相关。2.建立了 Um、Gm、mlA、m6A、m5C 和 m7G 等 6 种 RNA 修饰的 UPLC-MS/MS检测方法,并测定了拟轮枝镰孢在不同温度条件处理下的RNperipheral pathologyA修饰变化,发现m5C RNA修饰在不同温度之间差异显著;结合qPCR数据分析了 m5C RNA修饰相关基因的表达情况,结果表明Fvalyref基因的表达水平与温度条件密切相关。3.利用SMART工具对Fvalyref的氨基酸序列进行结构域预测分析,发现Fvalyref蛋白中存在两个RNA识别结构域(RRM结构域);通过同源序列比对确定了 Fvalyref在丝状真菌中的高度保守性。4.利用同源重组技术获得了Fvalyref基因的敲除突变体;通过对其分生孢子形成和萌发、渗透胁迫的敏感性、致病能力和伏马毒素生物合成能力的测定,发现该基因可显著降低拟轮枝镰孢的致病性和伏马毒素合成能力;野生型菌株产生伏马毒素的能力在不同温度之间具有显著差异,而Fvalyref基因缺失突变体伏马毒素合成与温度之间不表现相关性;通过对野生型和突变体RNA中m5C的含量进行检测,发现敲除突变体中m5C RNA修饰水平显著升高,表明Fvalyref参与了 m5C RNA修饰。研究结果确定了环境响应基因在伏马毒素合成中的作用,不仅可为制定持久控制拟轮枝镰孢导致的伏马毒素的污染策略提供理论依据,同时在全球气候变暖的趋势下对其它真菌毒素的控制也具有重要参考价值。