油茶炭疽病菌果生刺盘孢效应子的筛选
[目的] 采用生物信息学研究方法,筛选分析果生刺盘孢效应子,并验证其功能,为其致病相关基因研究提供理论依据,同时为油茶病害管理提供参考.[方法] 对果生刺盘孢非侵染期(分生孢子)和侵染时期(油茶叶片病斑组织)进行 RNA-seq 测序,并利用生物信息分析软件 BUSCA、Target P、big-PI Predictor 和 GO、KEGG、PHI数据库分析转录组数据,选出符合条件的候选效应子,再利用 qRT-PCR 技术对效应子进行相对定量分析; 克隆候选效应子全长基因,通过烟草瞬时表达系统和 DAB染色验证相应基因功能.[结果] 1) 转录组结果数据显示,侵染时期相对于非侵染时期有7 850个差异表达基因.对差异表达基因的编码蛋白进行预测分析,345个为经典分泌蛋白,占总数的4. 39%.经典分泌蛋白氨基酸长度在各区间段分布较为均匀,而符合效应子筛选条件(＜300 aa)的蛋白约占经典分泌蛋白总数的 36% ,数量相对较少.信号肽长度集中在 18～20 aa(占 48. 7% ) ,信号肽切割位点以 SPase I型为主(占 88. 41% ) . KEGG功能富集分析得到 164条 Pathway信息,多为真菌代谢途径、次生代谢产物、淀粉和蔗糖代谢相关的通路. PHI致病菌数据库同源比对结果表明,在经典分泌蛋白中含有 80 条与真菌致病力相关的基因,其中包括 1个已知效应子.以氨基酸长度＜300 和半胱氨酸残基数≥4 为筛选条件,并过滤已经注释过功能的蛋白后,在果生刺盘孢中筛选出 17个候选效应子. 2) 随机抽样选取 9 个候选效应子做 qRT-PCR分析,结果显示 9个基因均为上调表达,与转录组数据结果相符. 3)克隆出 4 个候选效应子,并通过烟草瞬时表达系统和 DAB染色,验证出 4个候选效应子均能引起植物细胞坏死.[结论] 果生刺盘孢在侵染油茶时期有多个效应子表达,而在分生孢子时期此类蛋白多为不表达或少量表达,这验证了效应子是植物与病原菌相互作用的关键因素.
油茶炭疽病;果生刺盘孢;转录组;生物信息学;效应子;烟草瞬时表达;分泌蛋白
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S718.46(林业基础科学)
国家自然科学基金项目;湖南省自然科学基金项目;湖南省研究生科研创新项目;中南林业科技大学研究生创新基金
2021-12-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
共11页
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