苹果壳囊孢Cytospora mali分泌蛋白组学分析

野苹果腐烂病是一种严重的苹果病害,主要由苹果壳囊孢Cytospora mali(EGI-1)引起。本研究在全基因组水平进行预测并且与胞外分泌蛋白组分析相结合,对Cytosporamali分泌蛋白进行定量和定性分析。信号肽预测结果显示,共有956个蛋白具有分泌信号肽,信号肽平均长度为26 bp。LC-MS质谱组学分析结果显示在苹果枝条、叶片以及PDA培养基中分别检测到1789、2199和439个蛋白,其中141个分泌蛋白在所有样品中均有分布。GO分析结果显示,枝条、叶片以及PDA培养基中代谢过程和细胞过程相关的蛋白富集数量最多。此外,共同存在的141个分泌蛋白中24个具有信号肽,其中12个蛋白具有碳水化合物酶类(carbohydrate active-enzymes,CAZymes)功能区域。通过酵母分泌性实验,我们验证了5个候选分泌蛋白均可外泌。本研究利用生物信息学、LC-MS质谱以及酵母分泌性实验,初步建立了从新疆野苹果中分离鉴定的Cytosporamali(EGI-1)分泌蛋白数据库,为解析新疆野苹果树腐烂病菌致病分子机理提供基础。

新疆野苹果NAC基因分析及抗腐烂病基因筛选

【目的】探明新疆野苹果(Malus sieversii)中NAC基因资源,筛选潜在的抗腐烂病NAC基因。【方法】以模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)的NAC蛋白为种子构建隐马可夫模型,从新疆野苹果转录组数据库中鉴定NAC转录因子,利用Protparam及qRT-PCR等手段对其理化性质、亚细胞定位、保守基序、系统进化及腐烂病菌侵染后的表达谱进行分析。【结果】从新疆野苹果中鉴定到165个NAC基因,根据蛋白系统进化关系分为12个亚组,且MsNACs在各亚组间分布不均。蛋白理化性质分析结果表明,MsNACs大多属酸性,且多为亲水性蛋白。保守基序分析结果表明,大多数MsNAC转录因子拥有由7个保守基序组成的完整NAC结构域,少数存在亚结构域的缺失。膜结合域分析结果表明,有18个MsNACs蛋白具有膜结合域,且大多定位于细胞核,少数定位于内质网、线粒体等其他细胞器。表达分析结果表明,34个MsNACs在腐烂病菌侵染后差异表达,可根据表达模式分为A、B、C三个亚簇,其中MsNAC073和MsNAC102表达变化剧烈,分别在5 dpi下调近6倍和上调近140倍。【结论】基于新疆野苹果转录组数据,首次对MsNAC家族基因进行鉴定、分类和表达量分析,为新疆野苹果抗病响应关键NAC基因的功能研究奠定了基础,也为其他物种中抗病基因的筛选提供了参考。