作物病害是全球农业生产的主要限制因素[1]。植物病原真菌导致了70%以上的作物病害，严重威胁着作物的产量和质量。在严重的流行季节，真菌病害通常会导致40%–50%的产量减少，在极端情况下甚至会导致作物完全失败。此外，病原真菌产生的霉菌毒素会污染农产品，影响食品安全，从而对人类健康构成重大风险[[2], [3], [4]]。植物病原真菌具有很强的环境适应性和复杂的致病调控网络[5]。这些病原体采用多种感染策略，包括孢子传播和在土壤中的长期存活。同时，它们分泌分解细胞壁的酶、毒素和多种次级代谢产物，破坏宿主的结构完整性并干扰植物的生理代谢[6]。这些病理事件共同引发了典型的病害症状，如黄化、组织坏死和器官腐烂，从而促进真菌在宿主组织内的定殖和持续增殖。Alternaria属包含了一组具有广泛地理分布和高致病性的重要经济作物病原真菌。该属的成员具有灵活的生活方式，包括腐生、内生和寄生，并能够定殖超过200种植物，包括主要谷物和蔬菜。它们经常在田间种植的作物中引起叶斑病和其他毁灭性病害[7]。值得注意的是，许多由Alternaria属产生的霉菌毒素具有致畸、致癌和致突变特性，这显著加剧了对农业生产和粮食安全的潜在风险[8]。
植物病原真菌的感染受到复杂的信号转导途径的严格调控。丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）级联在真核生物中高度保守，是其中的核心调控成分。该三级信号系统由MAPKKK、MAPKK和MAPK激酶组成，能够捕获来自环境胁迫和宿主相互作用的信号，并调节多种重要的真菌生理活动，从生长和发育到形态发生、胁迫耐受性和致病性[9,10]。因此，MAPK级联对于探索真菌致病性的分子调控机制至关重要。Hog1基因作为MAPK途径的关键下游激酶，最初在Saccharomyces cerevisiae中被鉴定。Hog1蛋白在高渗胁迫反应中起核心调控作用，因为它促进细胞内甘油的积累——这一过程对于稳定细胞膨压压力和使真菌细胞适应并存活于不利的外部环境至关重要[11]。此外，Hog1还参与调节对各种非生物胁迫（如氧化损伤和高温胁迫）的反应，这反映了其在不同真菌物种中的高度进化保守性和功能多样性[12]。越来越多的证据表明，Hog1同源基因在植物病原真菌中广泛存在，具有保守的核心功能以及物种特异性的生物学作用。例如，在Fusarium graminearum中，FgHog1调节菌丝发育、对渗透压、氧化和细胞壁胁迫的耐受性以及致病性[13]。在Parastagonospora nodorum中，删除Hog1基因显著抑制了分生孢子形成，降低了其对小麦的致病性，并改变了真菌对药物的抗性和对环境胁迫的适应性[14]。在A. alternata（梨的病原菌）中，AaHog1对于附着器的形成、胁迫耐受性和致病性是不可或缺的[15]。同样，在Botryosphaeria dothidea中，敲除BdHog1完全消除了孢子形成，降低了致病性，并增加了对渗透压胁迫的敏感性[16]。
中国山药是Dioscorea属的一种多年生攀缘植物，在中国是一种有悠久种植历史的传统药用和食用作物[17]。在全球范围内，它排名第四重要的块茎作物，在某些非洲地区作为主食[18,19]。山药块茎富含淀粉、多糖、氨基酸和多种矿物质营养素。其生物活性成分，包括多糖和皂苷，具有多种生理功能，如增强免疫力、抗氧化能力和调节血糖[20,21]。河南省是中国山药的主要生产区。特别是来自焦作（34°48′16″-35°29′30″ N, 112°32′48″-113°39′45″ E）的‘Tiegun’山药以其出色的品质而闻名，被视为传统中药和优质食品的优质资源[17,22]。长期的无性繁殖会导致品种退化、抗逆性减弱以及病虫害（尤其是真菌病害）的频繁发生，造成严重的经济损失和品质下降。A. alternata是导致山药黑斑病的主要病原真菌[22,23]。这种病原菌主要感染山药叶片，产生不规则的深棕色病斑。在严重感染的情况下，叶片黄化和提前落叶现象常见，这会显著降低山药的产量和商业价值。目前，黑斑病已成为限制中国山药产业可持续发展的关键因素。
迄今为止，关于中国山药生长过程中病原真菌的研究仍然不足，其背后的致病机制尚未完全阐明。鉴于MAPK途径在疾病发展中的重要作用，本研究首次对A. alternata中与中国山药相关的Hog1同源基因进行了功能分析，并揭示了其在山药宿主-病原体相互作用中的独特作用。总体而言，这些发现丰富了关于感染块茎作物的病原真菌的分子机制研究。
