【摘 要】
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炭疽属(Colletotrichum)真菌是一类能引起多种果树炭疽病的病原菌。该病菌在我国长江流域及其以南高温多湿地区发生分布广泛,主要危害果树的叶片和果实,带来较大的经济损失。真菌病毒可侵染包括果生炭疽菌(C.fructicola)在内的多种真菌,部分能引起真菌致病力的衰退。本研究主要以一株毒力衰退携带Colletotrichum fructicola chrysovirus 1(Cf CV1)
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炭疽属(Colletotrichum)真菌是一类能引起多种果树炭疽病的病原菌。该病菌在我国长江流域及其以南高温多湿地区发生分布广泛,主要危害果树的叶片和果实,带来较大的经济损失。真菌病毒可侵染包括果生炭疽菌(C.fructicola)在内的多种真菌,部分能引起真菌致病力的衰退。本研究主要以一株毒力衰退携带Colletotrichum fructicola chrysovirus 1(Cf CV1)的菌株FJ-4为材料,通过实验获得其脱毒菌株FJ4-76和传毒菌株CDFJ485T14。通过转录组测序分析,获得丰富的转录组信息,经过生物信息分析,寻找果生炭疽菌中参与致病过程的相关基因,为深入研究果生炭疽病菌的致病机理以及将该类真菌病毒应用于生防领域奠定理论基础。获得主要结论如下:(1)以菌株FJ-4,FJ-85为初始材料,通过分生孢子脱毒作用获得脱毒菌株FJ4-76,通过水平传染获得传毒菌株CDFJ485T14。随后采用刺伤接种的方法对离体的梨叶、梨果接种进行供试菌株的致病性测定,结果表明被Cf CV1侵染的菌株所导致的病斑均显著小于同源的无病毒菌株。(2)利用DNBSEQ测序平台分别对FJ4-76/FJ4组,和FJ85/CDFJ485T14组进行转录组测序。经过对原始测序数据过滤,拼接组装后得到transcript共16376条,大部分基因长度在800 bp~1800 bp之间,但是长度大于3 kbp基因也有2533个。供试菌株共同拥有14432条基因,通过GO注释分为分子功能(Molecular Function)、细胞组分(Cellular Component)和生物过程(Biological Process)三大功能,包括了33种生物功能,其中注释在细胞结构体(cellular anatomical entity)和催化活性(catalytic activity)中的生物功能最多,分别占据21%和20%。KEGG注释分为细胞过程(Cellular Processes)、环境信息处理(Environmental Information Processing)、有机系统(Organismal Systems)、代谢(Metabolism)、遗传信息处理(Genetic Information Processing)5大分支,包括了21个小分支,其中注释在全局概述图谱(Global and overview maps)和碳水化合物代谢(carbohydrate metabolism)的代谢通路最多,分别占据27%和13%。(3)在FJ4-76/FJ4组中一共获得665个差异基因,其中468个基因上调表达,197个基因下调表达,在FJ85/CDFJ485T14组中一共获得3394个差异基因,其中1542个基因上调表达,1852个基因下调表达。两组在分子功能里参与催化活性的基因都为最多,分别有有257个和1292个;在细胞组分里参与细胞结构体相关的基因都为最多,分别有191个和1251个;在生物过程里参与代谢过程相关基因都为最多,分别有83个和766个。两组在代谢通路分析中全局概述图谱占据最多,分别为229个和1073个。两组里共有222个相同的差异基因,对其进行GO和KEGG注释分类并进行富集,172个基因归在分子功能,其中占比较高的是96个和催化活性相关的基因以及58个和结合(binding)相关的基因,而203个归在代谢过程通路中,占据全部差异基因通路的91%。通过实时荧光定量聚合酶链反应(q RT-PCR),随机验证了6个基因在Cf CV1侵染宿主后存在一致性表达。其中基因XM_032032299.1与基因BGI_novel_G000120皆在Cf CV1侵染宿主后的表达量高倍上升。初步推测可能通过氧化还原过程,高度诱导了大量初级代谢和次级代谢特异性变化使Cf CV1的侵染过程中激活自身相关基因抵抗病毒复制。
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