基于转录组分析锌指转录因子ZFP1在滇黄精根腐致病尖孢镰刀菌生长中的调控机制

摘要

为探索锌指转录因子ZFP1在滇黄精(Polygonatum kingianum)根腐致病尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)菌丝生长、孢子产生和致病力中的作用机制，本研究对尖孢镰刀菌野生型菌株WT＿Fo、ZFP1基因缺失菌株DEL＿Fo和回补菌株COM＿Fo进行转录组测序分析。结果表明，DEL＿Fo vs WT＿Fo组间共筛选出2 339个差异表达基因(differentially expressed genes, DEGs),其中887个上调，1 452个下调。GO和KEGG富集分析表明，上调DEGs主要富集在核仁、质膜和真核生物核糖体生物合成通路，而下调DEGs显著富集在氨基酸代谢、甘油磷脂代谢和金属离子跨膜转运活性通路。进一步通过在线数据库STRING筛选下调DEGs编码的蛋白质-蛋白质相互作用(protein-protein interaction, PPI)网络中的关键基因，发现上述代谢通路中的关键基因在DEL＿Fo菌株中下调表达，包括磷酸戊糖通路中的PGI、氨基酸代谢通路中的ALDH、甘油磷脂代谢通路中的TGL4。ZFP1基因的缺失导致尖孢镰刀菌中与碳水化合物代谢、氨基酸代谢、甘油磷脂代谢和金属离子跨膜转运活性等能量代谢通路相关的基因下调表达，从而造成DEL＿Fo菌株生长发育减慢及致病力降低。本研究解析了转录因子ZFP1调控尖孢镰刀菌生长的关键基因及相关代谢通路，为阐明尖孢镰刀菌的致病机理及滇黄精根腐病的抗菌药物靶点研发提供科学依据。

关键词

滇黄精 / 根腐病 / 尖孢镰刀菌 / 锌指转录因子 / 转录组