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香蕉枯萎病(Fusarium wilt)是香蕉生产中重要的维管束系统性病害,其病原菌为尖孢镰刀菌古巴专化型(Fusarium oxysporum f.sp.cubense,Foc)。Foc有四个生理小种,其中,1号小种(Foc1)和4号小种(Foc4)在我国分布最为广泛。目前,香蕉枯萎病的主要防治方法有抗病育种、化学防治和生物防治等,但对于该病害的防治效果并不是很理想。因此,研究Foc与香蕉互作的分子机制将为该病害的防治提供理论依据。分泌蛋白作为一类重要的致病因子,在Foc侵染香蕉过程中起着重要作用,但目前对于Foc分泌蛋白质缺乏系统了解。本研究以Foc1和Foc4为研究对象,通过巴西蕉组织提取物的诱导,采用非标记蛋白定量技术(Label-free)分析了2个小种的菌丝分泌蛋白质表达变化,并结合生物信息学等方法对差异表达的分泌蛋白进行了功能预测分析。具体结果如下:1、采用TCA-DOC沉淀法、丙酮沉淀法和硫酸铵沉淀法三种常用方法,对Foc分泌蛋白进行了提取;SDS-PAGE和提取效率的比较分析表明,改良的DOC-TCA沉淀法适合于Foc分泌蛋白质的提取,能满足基于质谱的Foc分泌蛋白质组分析的要求。2、应用基于Label-free的蛋白质组学技术和生物信息学技术,以香蕉组织诱导条件下生长5 d的2个Foc小种菌丝为研究对象,对其分泌蛋白质表达差异进行了分析。结果表明,采用Label-free的蛋白质组学技术共鉴定了2573个Foc蛋白。与Foc1对照相比,诱导条件下的Foc1有42个分泌蛋白质差异表达,其中经典分泌蛋白有30个,占差异蛋白总数的62.5%;非经典分泌蛋白有12个,占差异蛋白总数的25%。与Foc4对照相比,诱导条件下的Foc4有57个分泌蛋白质差异表达,其中经典分泌蛋白有43个,占差异蛋白总数的65.2%;非经典分泌蛋白有14个,占总差异蛋白的21.2%。与Foc1对照相比,非诱导条件下的Foc4有52个分泌蛋白质差异表达,其中经典分泌蛋白有38个,占总差异蛋白的64.4%;非经典分泌蛋白有14个,占总差异蛋白的23.7%;与Foc1处理相比,诱导条件下的Foc4共有个106个分泌蛋白质差异表达,其中经典分泌蛋白有75个,占总差异蛋白的61%,非经典分泌蛋白有31个,占总差异蛋白的25.2%。3、经蛋白功能注释、GO分析和KEGG功能分类,结果表明,Foc1中差异表达的分泌蛋白参与的分子功能主要有催化活性、结合功能和分子转运活性等,参与的生物过程主要有代谢过程、信号转导和定殖过程等,参与的代谢通路主要有内质网中蛋白质合成通路、植物与病原物互作用通路、碳代谢通路和AMPK激酶信号通路等。Foc4中差异表达的分泌蛋白参与的分子功能主要有催化活性、分子转运活性和抗氧化活性等,参与的生物过程主要有代谢过程、信号转导和对胁迫反应的过程等,参与的代谢通路主要有嘌呤代谢通路、氨基酸生物合成途径、TCA循环、烟酸盐和烟酰胺代谢通路、植物与病原物互作通路等。4、对诱导条件下Foc1和Foc4间差异表达的分泌蛋白质进行了比较分析,结果表明在92个差异表达的分泌蛋白中,其功能主要涉及到细胞壁降解、蛋白修饰、氧化胁迫反应过程、氧化还原过程和能量代谢等过程。其中,谷氨酰胺合成酶、丝氨酸-苏氨酸蛋白磷酸酶等仅在Foc1中差异表达;磷酸化激酶、角质酶、1,6-β-葡糖苷酶、1,3-β葡糖苷酶、几丁质脱乙酰酶、羧肽酶、天冬氨酸蛋白酶等仅在Foc4中差异表达;过氧化氢酶和氨肽酶等在2个小种均有表达。根据这些分泌蛋白参与的生物学功能,进一步推测磷酸化激酶、角质酶、1,6-β-葡糖苷酶、1,3-β葡糖苷酶、几丁质脱乙酰酶、羧肽酶、天冬氨酸蛋白酶等分泌蛋白可能与Foc的致病性相关,它们在2个小种间的表达差异,可能是导致2个小种致病力差异的重要原因。