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真菌病毒对梨轮纹病菌差异基因表达的影响

王利华;罗慧;洪霓;王国平;王利平

  梨轮纹病是由葡萄座腔菌[Botryosphaeria dothidea(Moug:Fr)Ces&De Not]引起的真菌病害,能够造成梨树枝条枯死、枝干粗皮和溃疡,果实腐烂。轮纹病在我国南北梨产区的为害呈逐年加重趋势,弱毒相关病毒导致植物病原真菌致病力衰退,可作为梨轮纹病生物防治的另一条重要途径。真菌病毒导致植物病原真菌的弱毒相关特性是病毒与寄主在长期进化过程中相互作用的结果,被病毒侵染后寄主基因表达受到影响。研究介导梨轮纹病菌毒力衰退相关真菌病毒与寄主互作,从转录水平上分析病毒与寄主互作关系,旨在明确真菌病毒引起梨轮纹病菌致病力衰退的关键基因及梨轮纹病菌应答病毒侵染的分子机制,挖掘防治梨轮纹病潜在的基因资源,为梨轮纹病害防治提供新途径。本研究以复合感染产黄青霉病毒(BdCV1)和双分体病毒(BdPV1)的梨轮纹菌株LW-1、单独感染BdCV1的LW-C、单独感染BdPV1的LW-P以及无病毒感染的Mock菌株作为四组材料,构建了4个文库(分别命名为LW-CP,LW-C,LW-P和Mock),进行de novo测序,共获得30 058个Unigene基因,平均长度为2 128bp,在7大基因数据库进行了注释,明确了功能分类。分析真菌病毒感染条件下梨轮纹病菌3组对比文库,获得了LW-CP/Mock上调表达基因5 605个,下调基因3 301个;LW-C/Mock上调表达基因4 478个,下调基因4 311个;LW-P/Mock上调表达基因2 596个,下调表达基因2 328个。以上结果表明:受BdCV1病毒感染的差异表达基因数量最多,推测BdCV1对梨轮纹病菌寄主基因表达影响明显。采用RT-qPCR对病毒感染条件下候选的9个差异基因表达量进行分析,检测结果与转录组测序得到的表达趋势一致,验证了RNAseq测序结果的可靠性,明确了这些差异基因在病毒感染条件下的表达模式。另外,在梨轮纹病菌中检测到参与基因沉默途径的几个关键基因(Ago、Dicer和Rd和)且在病毒感染条件下为上调表达。对病毒感染条件下3组对比文库的差异表达基因进行GO功能注释和KEGG通路分析,结果显示,这些基因主要在代谢途径以及生物合成二级代谢途径中显著富集,参与细胞复制、信号转导、抗病防御等途径;相关关键基因功能研究还在进一步试验中。……