稻瘟菌,是水稻生产上的一个重要病害,每年会造成约15%的经济损失,直接威胁世界粮食产量。稻瘟菌属于半寄生菌。与其它半寄生菌一样,稻瘟菌侵染水稻初期生长于细胞间隙中,进行活体寄生营养。随着宿主细胞的裂解,稻瘟菌的营养方式转为腐生营养。在水稻和稻瘟菌早期的互作过程中,植物细胞质膜内陷并包裹着入侵菌丝,形成植物来源的侵染菌丝外膜结构。另外,植物质膜会在真菌细胞壁外和植物细胞膜外特化形成活体营养表面复合体,真菌的分泌蛋白在该结构中大量积累。由于植物细胞质膜上分布着众多的病菌识别受体,其介导的信号传递在植物抵抗病菌侵染中具有重要的作用。因此,本研究利用蛋白组学技术探究稻瘟菌侵染水稻过程中质膜蛋白的组成及动态变化情况,以期揭示水稻质膜在稻瘟菌侵染过程中的作用。本研究一共鉴定到3906个水稻质膜蛋白,是迄今为止鉴定最多的膜系统蛋白。跨膜结构域预测发现,约1/3的蛋白具有跨膜结构域。通过对3906个质膜蛋白注释发现,50%的质膜蛋白具有结合功能,超过1/3的质膜蛋白具有酶活性相关功能。在鉴定到的所有质膜蛋白中,484个质膜蛋白在稻瘟菌侵染过程中发生了差异性变化。另外,GO功能富集分析发现,稻瘟菌侵染水稻过程中脱落酸信号通路和细胞分裂素信号通路被先后激活。在稻瘟菌侵染的早期阶段,脱落酸信号途径被激活,但其免疫反应受到了显著的抑制；在侵染后期,细胞分裂素信号途径被激活。并伴随着质膜糖转运蛋白基因表达量的上调及质外体糖的积累。根据以上结果,本研究提出了稻瘟菌侵染水稻过程中的免疫模型。即稻瘟菌侵染早期激活水稻的脱落酸信号途径从而抑制植物的免疫防卫反应；随着侵染的进一步扩展,真菌菌丝大量生长,此时稻瘟菌利用细胞分裂素影响水稻组织间的糖分配,进而获取其快速增殖所需的大量养分。