柑橘半穿刺线虫转录组分析及新型致病效应蛋白的鉴定

Citrus slow decline disease caused by Tylenchulus semipenetrans is one of the most important diseases of citrus, which can cause great loss to citrus industry. Currently, the research of T. semipenetrans is less at the molecular level, their pathogenic mechanism is still unclear, and their controls are very inefficient. Effctor proteins play an important role during the interaction between plant-parasitic nematode and host. The identification and functional characterization of effector proteins will promote our understanding of the pathogenic mechanism of plant-parasitic nematode. In this project, we will analyze the transcriptome of mixed stages of Tylenchulus semipenetrans using the RNA-seq technique, and screen the coding sequence (CDS) for candidate effectors. New pathogenic effector proteins will be screened and identified by transient expression system, in situ hybridization, and subcellular localization. The results of the study not only lay the foundation for primarily analyzing pathogenic mechanism of T. semipenetrans, but also provide the theoretical basis to the control of T. semipenetrans.

柑橘半穿刺线虫（Tylenchulus semipenetrans）引起的柑橘慢衰病是柑橘上最重要的病害之一，对柑橘产业造成了巨大的经济损失。目前，在分子水平上对柑橘半穿刺线虫的研究较少，其致病机理仍不清楚，缺少经济有效的防治方法。效应蛋白在植物寄生线虫与寄主植物的互作中起着非常重要的作用，效应蛋白的鉴定和功能分析能促进人们对植物寄生线虫致病机制的了解。本项目拟利用高通量RNA-Seq技术对柑橘半穿刺线虫不同龄期混合虫态进行转录组学分析，预测效应蛋白的编码蛋白框；采用瞬时表达系统、原位杂交和亚细胞定位筛选和鉴定新型致病效应蛋白。研究结果不仅为初步解析柑橘半穿刺线虫致病机理奠定了基础，同时为柑橘半穿刺线虫的有效防控提供理论依据。

柑橘半穿刺线虫（Tylenchulus semipenetrans）引起的柑橘慢衰病是柑橘上最重要的病害之一，对柑橘产业造成了巨大的经济损失。目前，在分子水平上对柑橘半穿刺线虫的研究较少，其致病机理仍不清楚，缺少经济有效的防治方法。效应蛋白在植物寄生线虫与寄主植物的互作中起着非常重要的作用，效应蛋白的鉴定和功能分析能促进人们对植物寄生线虫致病机制的了解。本研究通过高通量RNA-Seq技术对柑橘半穿刺线虫不同龄期虫态进行转录组学分析，获得了13990条Unigenes；利用SignalP、ProtComp、TMHMM、big-PI Predictor、TargetP和Blastp等生物信息学软件对氨基酸序列进行了效应蛋白预测与分析；采用根癌农杆菌介导的烟草瞬时表达系统，鉴定出了5个效应蛋白（TsSP2、TsSP7、TsSP8、TsSP11和TsSP17）可以显著抑制BAX诱导的细胞坏死；线虫组织原位杂交表明TsSP2、TsSP8和TsSP17定位于线虫的亚腹食道腺细胞，而TsSP7和TsSP11定位于线虫的背食道腺细胞；烟草亚细胞定位分析表明TsSP8特异性定位于细胞膜上，而TsSP2、TsSP7、TsSP11和TsSP17定位于细胞核和细胞质。研究结果不仅为初步解析柑橘半穿刺线虫致病机理奠定了基础，同时为柑橘半穿刺线虫的有效防控提供理论依据。