荔枝霜疫霉自噬相关基因的鉴定与表达分析

作者：王荣波; 陈姝樽; 郭朦朦; 李文强; 刘裴清; 李本金; 翁启勇^*; 陈庆河^*

来源：植物病理学报, 2022, 52(03): 310-320.

DOI：10.13926/j.cnki.apps.000582

• 荔枝霜疫霉
• 细胞自噬
• 基因鉴定
• 表达分析

细胞自噬(Autophagy)是一种真核生物中高度保守的胞内物质降解和循环再利用的生理过程，其调控细胞动态平衡、压力适应和细胞程序性死亡，与植物病原真菌生长发育、孢子形成、侵染等一系列过程密切相关。荔枝霜疫霉(Peronophythora litchii)侵染引起的荔枝霜疫病严重危害荔枝生产及采后贮藏。本研究利用模式物种中已知的自噬相关蛋白，采用同源比对的方法在荔枝霜疫霉基因组数据库中鉴定到19个同源蛋白，分属16种蛋白类型。分析基因结构和蛋白保守功能域，发现荔枝霜疫霉自噬相关基因均具有内含子，且数目差异明显；所鉴定候选蛋白都具有相应分组的保守功能域，而PlATG1a在C端具有2个额外的ATG11功能域，PlATG11则在其N端包含1个APG17功能域。进一步对具有核心功能且多成员的自噬相关蛋白ATG1、ATG6、ATG8和ATG18进行系统进化和序列模块分析发现，这些蛋白在不同物种之间十分保守，但是其同源蛋白间存在分化。通过转录组数据分析和qRT-PCR验证结果显示，荔枝霜疫霉中自噬相关基因在生长发育和侵染阶段均有表达，与菌丝阶段相比，PlATG1a、PlATG2、PlATG3、PlATG6a、PlATG8、PlATG18a基因在游动孢子阶段特异上调表达，其中PlATG8最为显著；PlVPS34在孢子囊阶段特异诱导表达，PlATG1b、PlATG12、PlATG17在孢子囊与游动孢子阶段上调表达但是在侵染阶段下调表达；PlATG6b、PlATG9、PlATG10、PlATG13、PlATG14及PlVPS15基因在生长发育和侵染阶段均表现出不同程度的上调表达，PlATG7、PlATG11、PlATG18b则在侵染阶段显著下调表达。结果表明，细胞自噬可能参与调控荔枝霜疫霉的生长发育及致病过程。

• 单位
  福建省农业科学院植物保护研究所; 海南大学