照光抑制稻曲病菌菌丝生长的转录组分析

作者：郭宇燕; 张璐; 赵心雨; 胡东维; 梁五生^*

来源：浙江大学学报(农业与生命科学版), 2020, 46(05): 571-581.

DOI：10.3785/j.issn.1008-9209.2020.02.012

• 稻曲病菌
• 照光
• 转录组
• 差异表达基因

为探究稻曲病菌(Villosiclava virens)菌丝生长的调控因子及其调控机制,将稻曲病菌ZJ09菌株用马铃薯蔗糖琼脂(potato sucrose agar, PSA)平板培养基分别于黑暗和照光(日光灯提供的白光)条件下培养。结果显示:照光能显著抑制菌丝生长,说明光照条件是该菌菌丝生长的一种调控因子。采集上述2组菌丝进行转录组测序,共获得695个差异表达基因(differentially expressed genes, DEGs),其中359个基因在照光后表达上调,336个基因在照光后表达下调。从DEGs中选取6个基因用实时荧光定量聚合酶链式反应(real-time quantitative polymerase chain reaction, RT-qPCR)进行验证,所得结果与转录组测序结果一致。对DEGs进行基因本体(gene ontology,GO)富集分析,结果 491个DEGs得到富集,涉及生物过程、细胞成分和分子功能3大类别,说明照光抑制菌丝生长的机制较为复杂。对DEGs进行京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes, KEGG)通路注释,结果表明:照光抑制菌丝生长主要与核糖体结构和功能,以及氨基酸代谢受到影响有关。DEGs包含1个乙酰辅酶A合成酶编码基因,照光显著抑制该基因表达,据此推测,削弱菌丝的乙酰辅酶A合成能力可能是照光抑制菌丝生长的机制之一。由于UvHOG1和UvBI-1这2个基因都不是DEG,因此蛋白激酶HOG1(high osmolarity glycerol 1)和Bax抑制子1可能与照光对菌丝生长的抑制作用无关。

• 单位
  农业部; 浙江大学