香蕉枯萎病菌分泌蛋白質的差異表達分析.pdf

1、香蕉枯萎?。‵usarium wilt）是香蕉生產中重要的維管束系統(tǒng)性病害，其病原菌為尖孢鐮刀菌古巴?；停‵oc）。Foc有四個生理小種，其中，1號小種（Foc1）和4號小種（Foc4）在我國分布最為廣泛。目前，香蕉枯萎病的主要防治方法有抗病育種、化學防治和生物防治等，但對于該病害的防治效果并不是很理想。因此，研究Foc與香蕉互作的分子機制將為該病害的防治提供理論依據。分泌蛋白作為一類重要的致病因子，在Foc侵染香蕉過程中起著重要作用

2、，但目前對于Foc分泌蛋白質缺乏系統(tǒng)了解。
　　本研究以Foc1和Foc4為研究對象，通過巴西蕉組織提取物的誘導，采用非標記蛋白定量技術（Label-free）分析了2個小種的菌絲分泌蛋白質表達變化，并結合生物信息學等方法對差異表達的分泌蛋白進行了功能預測分析。具體結果如下：
　　1、采用 TCA-DOC沉淀法、丙酮沉淀法和硫酸銨沉淀法三種常用方法，對 Foc分泌蛋白進行了提取；SDS-PAGE和提取效率的比較分析表明，改良

3、的DOC-TCA沉淀法適合于Foc分泌蛋白質的提取，能滿足基于質譜的Foc分泌蛋白質組分析的要求。
　　2、應用基于Label-free的蛋白質組學技術和生物信息學技術，以香蕉組織誘導條件下生長5 d的2個Foc小種菌絲為研究對象，對其分泌蛋白質表達差異進行了分析。結果表明，采用Label-free的蛋白質組學技術共鑒定了2573個Foc蛋白。與Foc1對照相比，誘導條件下的Foc1有42個分泌蛋白質差異表達，其中經典分泌蛋白有3

4、0個，占差異蛋白總數(shù)的62.5％；非經典分泌蛋白有12個，占差異蛋白總數(shù)的25%。與Foc4對照相比，誘導條件下的Foc4有57個分泌蛋白質差異表達，其中經典分泌蛋白有43個，占差異蛋白總數(shù)的65.2%；非經典分泌蛋白有14個，占總差異蛋白的21.2%。與Foc1對照相比，非誘導條件下的Foc4有52個分泌蛋白質差異表達，其中經典分泌蛋白有38個，占總差異蛋白的64.4%；非經典分泌蛋白有14個，占總差異蛋白的23.7%；與Foc1處理

5、相比，誘導條件下的Foc4共有個106個分泌蛋白質差異表達，其中經典分泌蛋白有75個，占總差異蛋白的61%，非經典分泌蛋白有31個，占總差異蛋白的25.2%。
　　3、經蛋白功能注釋、GO分析和KEGG功能分類，結果表明，F(xiàn)oc1中差異表達的分泌蛋白參與的分子功能主要有催化活性、結合功能和分子轉運活性等，參與的生物過程主要有代謝過程、信號轉導和定殖過程等，參與的代謝通路主要有內質網中蛋白質合成通路、植物與病原物互作用通路、碳代謝通

6、路和 AMPK激酶信號通路等。Foc4中差異表達的分泌蛋白參與的分子功能主要有催化活性、分子轉運活性和抗氧化活性等，參與的生物過程主要有代謝過程、信號轉導和對脅迫反應的過程等，參與的代謝通路主要有嘌呤代謝通路、氨基酸生物合成途徑、TCA循環(huán)、煙酸鹽和煙酰胺代謝通路、植物與病原物互作通路等。
　　4、對誘導條件下Foc1和Foc4間差異表達的分泌蛋白質進行了比較分析，結果表明在92個差異表達的分泌蛋白中，其功能主要涉及到細胞壁降解、

7、蛋白修飾、氧化脅迫反應過程、氧化還原過程和能量代謝等過程。其中，谷氨酰胺合成酶、絲氨酸-蘇氨酸蛋白磷酸酶等僅在Foc1中差異表達；磷酸化激酶、角質酶、1,6-β-葡糖苷酶、1,3-β葡糖苷酶、幾丁質脫乙酰酶、羧肽酶、天冬氨酸蛋白酶等僅在Foc4中差異表達；過氧化氫酶和氨肽酶等在2個小種均有表達。根據這些分泌蛋白參與的生物學功能，進一步推測磷酸化激酶、角質酶、1,6-β-葡糖苷酶、1,3-β葡糖苷酶、幾丁質脫乙酰酶、羧肽酶、天冬氨酸蛋白酶