性激素α1诱导疫霉菌有性生殖细胞信号转导通路的蛋白质组学研究

Phytophthora is a genus of highly destructive plant pathogens, whose sexual reproduction plays an important role in evolution and continuation of the species. Recently, the hormone α1 regulating the sexual reproduction of Phytophthora has been identified, but its signal transduction pathway has not been reported..In the post-genomic era, it has become possible to discover the molecular mechanism of cellular signal transduction pathways rapidly, efficiently and systematically. Therefore, in this study, we are going to do the following research on Phytophthora infestans: ① determine the members involved in the sexual reproduction regulated by hormone α1 in Phytophthora by studying the dynamic changes of proteome and phosphoproteome in the process of sexual reproduction in Phytophthora by comparative proteomics and phosphoproteomics methods. ② identify the function of the crucial members by RNA interference technology. ③ construct the signal transduction pathway regulated by hormone α1 in sexual reproduction of Phytophthora by the bioinformatics analysis. .Our study will lay a foundation for revealing the molecular mechanism of signal transduction pathway involved in sexual reproduction regulated by hormone α1 in Phytophthora and may provide new ideas and important theoretical basis for the effective prevention and treatment of plant diseases caused by Phytophthora pathogens.

疫霉菌是一类毁灭性植物病原菌，其有性生殖对物种演化和延续起着重要作用。近期，调控疫霉菌有性生殖的性激素α1已被鉴定，但其调控的有性生殖信号转导通路至今尚无报道。.在后基因组时代，快速、高效、系统揭示细胞信号转导通路分子机理已成为可能。本研究拟以致病疫霉为研究对象，① 通过比较蛋白质组学、磷酸化蛋白质组学等方法，研究疫霉菌性激素α1调控的有性生殖过程中蛋白质组、磷酸化蛋白质组的动态变化，以确定该通路成员。② 通过RNA干扰技术对一些重要通路成员的功能进行鉴定。③ 通过生物信息学工具对差异表达基因进行基因注释、相互作用网络等分析，初步建立疫霉菌性激素α1调控的有性生殖细胞信号转导通路。.该研究将为揭示疫霉菌性激素α1调控的有性生殖细胞信号转导通路分子机理奠定基础，将可能为植物疫病的有效防治提供新思路和重要理论依据。

疫霉菌是一类毁灭性植物病原菌，其有性生殖对物种演化和延续起着重要作用。近期，调控疫霉菌有性生殖的性激素α1已被鉴定，但其调控的有性生殖信号转导通路至今尚无报道。本研究以致病疫霉为研究对象：① 对性激素α1诱导致病疫霉有性生殖进行比较蛋白质组检测。鉴定到唯一肽段33922条，蛋白质组4291个。性激素α1处理的3、8、24、72h组分别与对照组相比，符合条件的差异蛋白分别有35、14、17、136个。性激素处理组各时间点one way ANOVA分析显示，P<0.05的蛋白有795个。② 对性激素α1诱导致病疫霉有性生殖进行磷酸化蛋白质组检测。鉴定到的磷酸化肽段为6355个，蛋白质组2508个。性激素α1处理1、3、8、24h组分别与对照组相比，符合条件的差异磷酸化肽段分别有210、44、229、45个。性激素处理组各时间点one way ANOVA分析显示，P<0.05的肽段有589个。③ 根据差异倍数、GO、KEGG分析结果，选择差异倍数高、与性激素处理显著相关、及与已知在其他物种中参与有性生殖的蛋白同源的蛋白通过RNA干扰技术进行功能验证。比较蛋白质组学数据初步筛选8个蛋白，磷酸化蛋白质组学数据初步筛选9个蛋白。其中已经克隆了两个差异蛋白PITG-08690和PITG-09593 cDNA编码区，构建荧光蛋白融合表达载体，并转化致病疫霉，其RNA干扰载体正在构建中。其他差异蛋白的cDNA克隆、相关载体构建正在进行中。由于前期致病疫霉菌株的污染、长期保存等问题的出现及解决，使该研究进度比原计划略慢。但目前研究思路清楚，实验技术确定，我们会很快赶上进度。该研究将为揭示疫霉菌性激素α1调控的有性生殖细胞信号转导通路分子机理奠定基础，可能为植物疫病的有效防治提供新思路和重要理论依据。