组学手段挖掘苹果炭疽叶枯病菌的候选致病因子

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苹果是重要的水果作物。近年来,由炭疽病菌侵染引起的炭疽叶枯病在我国各产区普遍发生,引起严重落叶,危害严重。为深入揭示病原菌的致病机制,前期运用illumina测序技术对一株炭疽叶枯致病菌株1104-7(果生炭疽菌,Colletotrichum fructicola)进行了全基因组测序,并分析了菌株的分生孢子、附着胞、玻璃纸侵染菌丝、侵染苹果叶片等侵染相关结构的转录组特征。illumina测序获得了5.8Gb的clean reads,对其拼接获得了全长为57.1 Mb的基因组。1104-7基因组包含686个scaffolds,注释预测到17827个假定蛋白;假定蛋白中92.46%成员在NCBI nr数据库中有同源蛋白,52.9%、64.3%、58.1%、72.8%假定蛋白成员可被GO、COG、KEGG、PFAM数据库注释。1104-7基因组预测到88个次级代谢物合成酶,52个次级代谢物基因簇,552个小分泌蛋白,1129个CAZY蛋白,96个分泌蛋白酶,276个细胞色素P450,862个转运蛋白,586个转录因子。对样品转录组比较发现次级代谢物合成酶、小分泌蛋白、细胞色素P450在侵染叶片特异表达基因中显著富集,暗示发挥重要致病作用。基于转录组分析,鉴定到30个炭疽叶枯致病相关的候选效应蛋白,并发现氧化还原反应和附着相关基因在附着胞特异表达基因中强烈富集。本研究首次获得炭疽叶枯病菌基因组,并结合基因注释与转录组分析鉴定到大量致病相关基因,结果为后续通过基因功能验证研究炭疽叶枯病菌的致病机制奠定了基础。
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