转录组揭示禾谷镰刀菌酸碱胁迫条件下的基因表达模式

文献类型： 中文期刊

第一作者： 尚余平

作者： 尚余平;王一唯;王冠;李涵琪;李鹏锋;郭杰;张翠军

作者机构：

关键词： 酸碱胁迫;禾谷镰刀菌;转录组;差异表达基因

期刊名称： 微生物学报

ISSN： 0001-6209

年卷期： 2024 年 64 卷 011 期

页码： 4271-4289

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 【目的】研究不同pH胁迫条件下禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)的转录组调控机制，分析基因表达水平及差异，探究在酸性或碱性条件下与禾谷镰刀菌细胞抗胁迫反应相关的代谢通路，揭示禾谷镰刀菌如何主动调节细胞内代谢与合成过程，以适应细胞外pH环境的变化。【方法】在初始pH为4.5、6.5、8.0的PDB培养基中培养禾谷镰刀菌48 h，提取菌株的总RNA，构建cDNA文库。利用转录组测序技术及生物信息学技术鉴定相关差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs)，进一步分析涉及的代谢通路。采用反转录实时定量PCR (reverse transcription-quantitative PCR, RT-qPCR)对基因表达水平进行验证。【结果】在酸性条件下，共有4 283个DEGs，其中2 032个上调DEGs和2251个下调DEGs；在碱性条件下，共有498个DEGs，其中269个上调基因和229个下调基因。基因本体论(gene ontology, GO)富集分析结果显示，在酸性条件下上调基因显著富集到的GO terms有211个，下调的有72个；碱性条件下上调的GO terms有33个，下调的有40个。京都基因与基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes, KEGG)富集分析结果显示，在酸性条件下上调DEGs显著富集到的通路有22个，下调有32个；在碱性条件下上调通路有8个，下调有13个。膜转运蛋白的表达和糖类化合物的水解等相关基因表达上调以及蛋白质代谢相关基因表达下调，协助禾谷镰刀菌细胞适应外界环境的变化。与此同时，禾谷镰刀菌在酸性和碱性条件下分别通过降低次生代谢和降低氨基酸代谢来维持自身细胞的内环境平衡，从而抵抗细胞外pH胁迫。【结论】在酸性环境中，禾谷镰刀菌通过促进核糖蛋白复合体的产生以及次生代谢来适应细胞外环境的变化；在碱性环境中，禾谷镰刀菌细胞通过氨基酸代谢来响应和感知外界的胁迫。通过对禾谷镰刀菌细胞代谢相关通路分析为禾谷镰刀菌对不同pH环境的响应提供重要的基因表达数据支撑，研究结果有助于理解禾谷镰刀菌的致病机制。

分类号： S432.4

  • 相关文献

[1]基于转录组测序技术分析愈创木酚对禾谷镰刀菌的抑菌机制. 张瑶,高弢,马桂珍,史建荣. 2022

[2]基于高通量测序的青花菜早期发育小孢子转录组分析与基因功能注释. 张振超,姚悦梅,毛忠良,孙国胜,秦文斌,戴忠良. 2018

[3]感染球孢白僵菌的家蚕免疫应答差异表达基因分析. 侯成香,覃光星,耿涛,高坤,潘中华,钱荷英,郭锡杰. 2014

[4]福清山羊和戴云山羊夏季发情期卵巢组织比较转录组分析. 吴贤锋,李文杨,刘远,张莹,黄勤楼. 2019

[5]外源赤霉素诱导矮生山茶恨天高植株生长的转录组分析. 王江英,朱朋波,汤雪燕,孙明伟,葛金涛,赵统利,李纪元,惠林冲,邵小斌. 2020

[6]玫瑰茄转录组测序及花青素合成相关基因表达分析. 练冬梅,赖正锋,姚运法,张少平,林碧珍,洪建基. 2020

[7]美国红枫叶片转录组分析. 郭聪,王莹,谈峰,陈燕,李玉娟. 2020

[8]感染和未感染南方水稻黑条矮缩病毒的白背飞虱成虫唾液腺转录组比较分析. 刘玉娣,王香萍,侯茂林. 2018

[9]马铃薯萌芽出苗期根系对水分胁迫的响应机理分析. 王晓娇,蒙美莲,曹春梅,逯春杏,许飞. 2019

[10]福清山羊与努比亚黑山羊背最长肌比较转录组分析. 刘远,李文杨,吴贤锋,黄勤楼,高承芳,陈鑫珠,张晓佩. 2019

[11]红白果肉颜色火龙果果肉转录组分析和基因功能注释. 吴亚维,徐娟,韩秀梅,张兴无,洪怡,文晓鹏. 2019

[12]硒处理下冰菜的转录组响应及相关基因功能分析. 姚运法,练冬梅,林碧珍,赖正锋,洪建基. 2021

[13]亚麻响应低钾胁迫转录谱分析. 黄文功,姜卫东,姚玉波,宋喜霞,刘岩,陈思,赵东升,吴广文,袁红梅,任传英,孙中义,吴建忠,康庆华. 2021

[14]低温胁迫对冰菜转录组水平响应分析. 赖正锋,姚运法,林碧珍,练冬梅,洪建基. 2021

[15]卡尼鄂拉蜂越冬工蜂咽下腺转录组学分析. 范荣莉,王康,蔺哲广,张文文,刘振国,梁勤,陈国宏,吉挺. 2020

[16]植物响应干旱的转录组学研究进展. 倪知游,梁东,高帆,胡容平,夏惠. 2018

[17]花椰菜苗期黑腐病抗、感品种转录组差异表达分析. 姚玉荣,霍建飞,郝永娟,贲海燕,王万立. 2020

[18]基于RNA-Seq分析褪黑激素对绒山羊皮肤基因表达的影响. 丽春,付绍印,王建蒙,王位. 2018

[19]低温诱导稻曲病菌菌核形成的转录组学分析. 吕楚阳,邓平川,张晓丽,孙钰超,梁五生,胡东维. 2020

[20]黄秋葵对南方根结线虫抗性的转录组分析. 练冬梅,赖正锋,姚运法,林碧珍,洪建基. 2020

作者其他论文 更多>>

微信小程序