沈阳农业大学周如军教授团队在学术期刊Microorganisms上发表题为“Transcriptome Analysis Reveals Candidate Genes for Light Regulation of Elsinochrome Biosynthesis in Elsinoë arachidis”的研究成果。沈阳农业大学植保学院硕士研究生刘丹为论文第一作者,周如军教授为论文通讯作者,朴静子、李洋、关海雯及郝婧文参与该项工作。
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花生疮痂病是我国花生生产中的重要病害,发生普遍,危害严重。其致病菌Elsinoë arachidis能产生一种光敏性苝醌类真菌毒素——痂囊腔菌素(Elsinochromes,ESC),ESC是花生疮痂病菌的全毒力因子,生物合成受到光调控。研究团队以不同光照条件下差异表达基因为切入点,明确花生疮痂病菌光调控候选基因,为阐明ESC生物合成途径光调控网络奠定重要的理论基础。
本研究利用RNA-seq技术研究了光照和黑暗条件对E.arachidis转录本的影响,结合基因组信息对所鉴定的基因进行测序和注释。研究结果表明在黑暗和白光条件下,E. arachidi菌落形态和ESC产生量存在明显差异,转录组数据分析显示共存在5926个差异表达基因,随后GO、COG和KEGG分析确定了169个光调节相关基因,包括11个推测的光感受器。研究通过Blast、系统发育树和结构域分析,确定了5个蓝光受体(其中EVM0003940 为 WC1 同源物)、2个绿光受体、1个红光受体、5个全局调控因子和12个次生代谢相关基因。RT-qPCR 结果证实12个次生代谢相关基因受到光调控,此外白光条件下蓝光受体WC1基因表达水平为黑暗条件下的7.48倍。蓝光照射实验进一步证实,蓝光条件下E.arachidis 的 ESC 产量超过了白光条件,这可能与 WC1 基因表达发挥的重要作用有关。本研究得到了辽宁省自然科学基金(2022-MS-264)的资助。
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图1:基于RNA-seq挖掘E. arachidi光调控候选基因
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图2:光调控ESC生物合成及相关基因表达
原文链接:https://www.mdpi.com/2076-2607/12/5/1027