苹果斑点落叶病菌与其宿主互作机制的蛋白质组学解析

以往关于植物与病原微生物相互作用的研究大多集中于模式植物与模式病原菌，在苹果及其病害上的应用较少。鉴于苹果斑点落叶病为我国苹果生产的主要病害，且关于苹果斑点落叶病菌的研究大多是围绕其致病机制展开，对侵染过程中病原菌与宿主的互作机制，尤其是与苹果抗病性密切相关的宿主自身动态防御反应机制研究报道较少。本项目将以苹果斑点落叶病菌和宿主互作体系为对象，研究病原菌引发的宿主防御机制，为将来抗病苹果品种育种研究提供理论借鉴。基于此，我们选择高通量的蛋白质组学以及相应的生物质谱技术作为研究平台，以苹果叶片与斑点落叶病菌互作体系为研究对象，期望找到互作过程中差异表达的抗性相关功能蛋白，从分子水平上解析病原菌与宿主互作机制。本研究的开展将有助于系统认识苹果抗斑点落叶病的分子本质，加速苹果分子育种进程，为后期优质抗病苹果品种的遗传改良研究提供部分理论依据和技术借鉴。

苹果链格孢菌可使苹果叶部发病进而引起苹果早期落叶病发生，是苹果产区主要病害。目前，关于苹果与斑点落叶病菌互作的分子机制研究大多围绕抗性基因展开，关于互作过程中差异表达的抗性蛋白相关研究较少。为了系统分析病原菌引发的苹果叶片宿主的防御反应机制，为抗病苹果品种分子育种研究提供理论指导，我们研究了斑点落叶病菌与宿主互作过程中特异性表达的胁迫反应相关蛋白，以期明确植物与病原菌互作的分子机制。基于此，借助于高通量的蛋白质双向凝胶电泳技术结合质谱（MS）检测分析方法，以苹果叶片与斑点落叶病菌互作体系为研究对象，系统分析苹果叶片经斑点落叶病菌侵染前后的差异表达蛋白质组变化。根据质谱分析及蛋白质的功能搜索，明确斑点落叶病菌胁迫下，苹果叶片细胞参与抗病反应的关键蛋白。同时结合互作前后苹果叶片内源激素含量的变化、组织学超微结构观察以及抗氧化酶活性变化等方面研究，最终解析苹果叶片宿主应答斑点落叶病菌侵染的防御反应机制。本项目的开展为系统认识苹果抗斑点落叶病的分子本质，以及后期优质抗病苹果品种的遗传改良研究提供借鉴。