芝麻茎点枯病菌(Macrophomina phaseolina)致病相关基因分析

【作者】 赵辉； 刘红彦； 刘新涛； 倪云霞； 文艺； 刘玉霞； 杨修身； 王飞； 高素霞；

【机构】 河南省农业科学院植物保护研究所农业部华北南部作物有害生物综合治理重点实验室河南省农作物病虫害防治重点实验室；

【摘要】 芝麻茎点枯病是芝麻生产中最具威胁性的病害之一,其病原菌菜豆壳球孢(Macrophmina phaseolina,简称Mp)是一种非专性寄生的土传病原真菌,寄主范围很广,可侵染除芝麻以外的500多种植物。为明确Mp与芝麻互作过程中参与致病的基因种类,系统研究Mp与芝麻互作中致病基因的总体表达模式,初步推测该病原菌致病的分子机理,本研究在Mp全基因组测序的基础上,以芝麻茎点枯病菌——芝麻互作0h、8h、16h、24h、32h材料为研究对象,采用高通量测序技术进行转录组测序,通过与Mp全基因组测序结果和数据库比对,共获得表达基因15 233个。与Mp全基因组数据比较,发现了新转录本结构域3 608个,注释新基因340个,并对原Mp全基因组预测的7 710个基因的起始和终止位置进行校正,补充校正了Mp全基因组的测序结果。与病原——寄主互作数据库(PHI-base)比对结果表明,有844种1 531个致病相关基因参与整个致病过程。经RT-PCR验证,在互作8~32h差异表达的致病相关基因611个,其中,8h差异表达的致病相关基因12个,16h差异表达的致病相关基因67个,24h差异表达的致病相关基因52个,32h差异表达的致病相关基因60个,4个时间点共同表达的致病相关基因73个。通过数据分析和RT-PCR试验验证,在芝麻茎点枯病菌——芝麻互作的不同阶段,参与致病过程的致病相关基因种类、数量和表达量是不同的,随着互作时间的增加参与互作的致病相关基因数量和代谢途径也增多,在互作16h~24h时参与致病过程的致病相关基因最多,此时参与的代谢途径也最多。更多还原