香蕉枯萎病菌候选效应蛋白FoSSP20的鉴定和功能初探

为了鉴定课题组前期在Foc4基因组中筛选的候选效应蛋白的毒力功能,以从中选取的FoSSP20为研究对象,通过生物信息学分析其结构,并通过信号肽分泌实验、亚细胞定位实验、烟草瞬时表达实验和qRT-PCR初步分析其功能,结果显示,利用酵母分泌实验验证FoSSP20的信号肽的分泌功能,亚细胞定位分析表明分泌蛋白定位于烟草(Nicotiana benthamiana)细胞的细胞膜和细胞核中。qRT-PCR结果分析表明FoSSP20在香蕉枯萎病菌侵染前期显著上调表达。以上结果表明,FoSSP20是一个经典分泌蛋白,可能在病原菌侵染过程中发挥作用。

可可毛色二孢AM2As全基因组分泌蛋白预测及功能分析

【目的】对可可毛色二孢AM2As全基因组编码分泌蛋白进行预测及功能分析,为挖掘该病原菌关键致病基因及可可抗病基因提供理论参考。【方法】根据NCBI数据库已公布的可可毛色二孢全基因组序列,利用SignalP 5.0、ProtComp 9.0、TMHMM 2.0、GPI-SOM、LiPop 1.0等生物信息学软件对其分泌蛋白序列进行预测筛选及功能分析,并依据分泌蛋白序列的相似性,应用PHI1 COG和eggNOG-mapper 5.0数据库进行功能注释分析,再利用MEGA X、GSDS 2.0、TBtools 1.09等软件对分泌蛋白组进行系统发育进化及其基因结构和启动子顺式作用元件分析。【结果】可可毛色二孢全基因组共编码13054个蛋白,有638个蛋白具有潜在典型分泌蛋白特征,占总数4.89%。638个分泌蛋白的氨基酸数量为55~1777个,其中以100~400个氨基酸居多,占分泌蛋白序列总数的53.76%,说明大多数分泌蛋白属于小型蛋白。20种氨基酸数量和占比在638个分泌蛋白中存在明显差异,Ala占比最高,其余氨基酸种类占比均未超过10.00%。638个分泌蛋白的信号肽氨基酸数量为15~38个,其中有409个分泌蛋白的信号肽氨基酸数量为17~20个;以非极性氨基酸Ala占比最高,而有带电侧链的Asp和Glu占比最低。信号肽-3和-1位上氨基酸相对保守,切割位点属于A-X-A类型,可被Sp I型信号肽酶识别并切割。将638个分泌蛋白分为七大类群,不同类群成员在蛋白结构、功能和保守基序上呈明显差异。400个分泌蛋白获得功能注释,主要涉及碳水化合物运输和代谢过程、蛋白翻译后修饰及氨基酸代谢和运输过程。分泌蛋白组中共预测出221个CAZymes和244个效应蛋白,其中48个效应蛋白可通过PHI数据库得到功能注释。【结论】可可毛色二孢分泌蛋白功能主要集中在碳水化合物的运输和代谢、翻译后修饰及氨基酸代谢和运输等过程,还有其他未知功能和致病功能,初步推断可可毛色二孢AM2As在侵染致病过程中,受脱落酸反应、生长素反应、低温厌氧反应和光反应等顺式作用元件调控,通过分泌大量碳水化合物降解、代谢、转运等相关蛋白,建立寄生关系,再利用代谢产物帮助自身加速侵染,达到致病的作用。

橡胶树白粉菌侵染过程转录组学分析

为明确橡胶树白粉菌Erysiphe quercicola参与致病过程相关基因的表达情况,基于RNA-Seq测序技术对橡胶树白粉菌侵染过程进行转录调控研究,通过对病原菌孢子(0 h)及3个侵染时期(接种1、3和30 d)的转录组进行比较,筛选差异表达基因并对其进行功能注释分析,同时对不同侵染阶段的基因表达趋势进行聚类分析。结果表明,相比于病原菌孢子,3个侵染时期(接种后1、3和30 d)分别有198、458和27个差异表达基因。基因功能富集分析发现氧化还原酶相关基因在侵染1 d阶段显著富集,可能参与病原菌侵染前期对活性氧的防御。基因表达趋势聚类分析显示不同侵染阶段的基因共分为51种表达类型,其中编码候选效应蛋白基因集中分布在侵染1 d后上调表达的6个类型当中。表明橡胶树白粉菌侵染过程相关基因具有明显的功能倾向性和表达趋势特征。