苜蓿褐斑病菌（Pseudopeziza medicaginis(Lib.)Sacc）侵染过程的蛋白质组学研究及其功能分析

In order to analysis Pseudopeziza medicaginis(Lib.)Sacc infecting alfalfa this cytological event from protein level, based on the fully understanding of the biological characteristics and infection process of P. medicaginis, physiological metabolism, pathogenic differential proteomics, gene cloning and expression of related proteins genes during P. medicaginis the growth and its infection of alfalfa leaves will be systematically studied by the comprehensive use of two-dimensional electrophoresis (2-DE), mass spectrometry (MALDI-TOF-TOF/MS) and physiological method. Differential protein expression changes will be analyzed, the key differential expression proteins related to pathogenic process will be identified and their expression pattern will be revealed; main physiological changes of alfalfa responses to P. medicaginis infection will be analyzed, combined with the physiological index, physiological functions of key proteins involved in host tissue pathological changes will also be analyzed; function modules or biological functions of the key differential proteins will be identified by bioinformatics analysis; part of differential protein genes related to the growth and pathogenicity will be cloned, bioinformatics analysis will be studied. These results will lay the foundations for revealing the molecular mechanism of P. medicaginis pathogenicity and for investigating the unique infection strategy of P. medicaginis successfully infects the host.

为从蛋白质水平解析Pseudopeziza medicaginis(Lib.)Sacc侵染苜蓿叶片的细胞学事件。在充分认识P. medicaginis生物学特性和侵染过程的基础上，综合运用双向电泳技术(2-DE)、质谱技术（MALDI-TOF-TOF/MS）和生理学方法，系统研究P. medicaginis生长发育及侵染苜蓿叶片过程中生理代谢变化和差异表达蛋白变化规律,揭示差异蛋白表达模式，鉴别与生长和致病过程相关的关键差异表达蛋白；分析苜蓿应答P. medicaginis侵染的主要生理学变化，结合生理学指标，分析关键差异蛋白参与寄主组织病理变化的生理学作用；通过生物信息学分析，分析鉴别关键差异（特异）蛋白功能模块或蛋白可能的生物学功能；克隆关键差异蛋白基因，进行生物信息学分析.为揭示P. medicaginis致病的分子机制，探讨P. medicagini成功侵染寄主采取侵染策略提供依据

由苜蓿假盘菌（Pseudopeziza medicaginis）引起的苜蓿褐斑病，是严重影响苜蓿产量和品质的重要病害。阐明褐斑病菌参与启动苜蓿病理生理过程的关键差异表达蛋白，不仅有助于揭示苜蓿褐斑病菌致病的分子机制，而且为理解植物病原-寄主互作提供新视角。本研究采用生理学和电镜技术分析了苜蓿叶片应答P.medicaginis侵染的生理响应，褐斑病对紫花苜蓿光合作用和草品质的影响；以及不同产孢菌落的超微结构；采用 2D双向电泳和label-free非标记定量蛋白质组学技术，分析了P.medicaginis侵染过程和不同生长发育时期的差异表达蛋白，结果表明 P.medicaginis侵染显著诱导紫花苜蓿氧化还原系统的功能增强。褐斑病影响紫花苜蓿光合作用，进而影响草品质。线粒体、细胞质膜等细胞器结构的完整性是子囊菌形成有性生殖结构的保障。差异蛋白质学分析结果表明：从紫花苜蓿(Medicago sativa.)数据库中成功鉴定到的28个蛋白质点主要参与苜蓿的光合作用、活性氧清除、能量代谢、三羧酸循环等过程；从皮盘菌科(Helotiales)数据库中成功鉴定到的21个蛋白质点主要为同源物种杨树黑斑病菌的Snf7家族蛋白、核菌病菌蛋白、棘白菌蛋白。非标记定量蛋白质组学（label-free）技术表明P. medicaginis发育初期需要更多的蛋白参与调控其生长发育。进一步的GO和KEGG富集分析发现，鉴定的差异蛋白富集于脂肪酸生物合成、碳水化合物磷酸化、蛋白质靶向运输到核、线粒体遗传、活性氧代谢及蛋白酶体泛素依赖蛋白分解代谢等重要生物学途径。上述研究结果暗示P.medicaginis可能通过脂肪酸代谢途径、甲基化修饰等启动相关的致病基因。本研究通过比较分析病菌不同生长发育期以及侵染过程的差异表达蛋白，初步明确了参与P.medicaginis致病的关键蛋白及其可能的机制，对进一步克隆关键差异蛋白基因提供重要的试验依据.项目研究结果对完善和补充P.medicaginis生物学基础内容以及该菌数据库的构建具有重要意义。