香蕉枯萎病是一种重要的香蕉维管束系统性病害,其病原菌为尖孢镰刀菌古巴专化型(Fusarium oxysporum f.sp.cubense,Foc)。Foc有4个小种,危害我国香蕉的主要有1号小种(Foc1)和4号小种(Foc4)。其中,Foc1主要侵染粉焦(AAB),不能侵染香牙蕉(AAA);但目前对于Foc1侵染不同种类香蕉差异的原因并不清楚。分泌蛋白是Foc的一类重要致病因子,在其侵染香蕉的过程中具有重要作用。为了解析Foc1对香蕉不同类型致病力的差异,本研究采用体外模拟Foc1侵染香蕉的策略,分别以巴西蕉(AAA)和粉蕉(AAB)组织提取物为诱导,采用基于Lab-free的蛋白质组学技术,对Foc1分生孢子萌发早期的分泌蛋白质表达差异进行了研究。具体结果如下:1、对适合于Foc1分生孢子萌发和分泌蛋白质组分析的6种培养基中进行了筛选。结果表明,Foc1分生孢子在NCM-4A培养基(10 g葡萄糖、4 g天冬氨酸,20×硝酸盐50 mL、1000×维生素1 mL、1000×微量元素1 mL,去离子水定容至1 L,pH=6.5)具有较高的萌发率,且不含培养基来源的杂蛋白,有利于Foc1分泌蛋白质的研究。2、选取芽管伸长关键期(7 h)的Foc1为研究对象,以粉蕉和巴西蕉组织提取物为诱导,采用丙酮沉淀法对Foc1分泌蛋白进行了提取。采用基于Label-free的蛋白质组学技术,对Foc1分泌蛋白的差异表达进行了分析。结果表明,诱导后的Foc1共有124个分泌蛋白质差异表达;其中,49个为经典分泌蛋白(39.5%)、18个为非经典分泌蛋白(14.5%)、57个为未知分泌途径的分泌蛋白(46.0%)。3、与对照相比,粉蕉诱导条件下的Foc1有64个分泌蛋白差异表达。(1)仅在粉蕉诱导条件下表达的分泌蛋白有31个,仅在对照中表达的分泌蛋白有20个,显著差异表达的分泌蛋白有13个。(2)应用SignalP等生物信息学软件对64个差异表达分泌蛋白进行了预测分析。结果表明在64个差异表达的分泌蛋白中,有28个属于经典分泌蛋白,7个属于非经典分泌蛋白,29个属于未知分泌途径的分泌蛋白。(3)应用dbCAN软件对CAZymes进行了预测分析,结果表明有7个属于细胞壁降解酶(CWDEs)。(4)GO富集分析表明,64个差异表达的分泌蛋白功能主要是催化活性、结合、结构分子活性、分子功能调节因子和信号传导活性;KEGG富集分析表明这些分泌蛋白主要参与了代谢过程、细胞进程、细胞成分组织或生物合成、生物调节和生物过程调控等重要生物学过程;显著性富集的通路有1条,其中缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸生物合成等通路受到显著影响。4、与对照相比,巴西蕉诱导条件下的Foc1有90个分泌蛋白差异表达。(1)仅在巴西蕉诱导条件下表达的分泌蛋白有32个,仅在对照中表达的分泌蛋白有42个,显著差异表达的分泌蛋白有16个。(2)应用SignalP等生物信息学软件对90个差异表达分泌蛋白进行了预测分析,结果表明有34个属于经典分泌蛋白,12个属于非经典分泌蛋白,54个属于未知分泌途径的分泌蛋白。(3)应用dbCAN软件对CAZymes进行了预测分析,结果表明有4个属于细胞壁降解酶(CWDEs)。(4)GO富集和KEGG富集分析表明,差异表达分泌蛋白的功能主要是催化活性、结合、结构分子活性、抗氧化活性和分子功能调节因子,这些差异表达蛋白主要参与了代谢过程、细胞进程、细胞成分组织或生物合成、生物调节和应激反应等重要生物学过程。5、与粉蕉诱导相比,巴西蕉诱导条件下的Foc1有34个分泌蛋白差异表达。(1)仅在巴西蕉诱导条件下表达的分泌蛋白有5个,仅在粉蕉诱导条件下表达的分泌蛋白有22个,显著差异表达的分泌蛋白有7个。(2)应用SignalP等生物信息学软件对34个差异表达分泌蛋白进行了预测分析,结果表明有17个属于经典分泌蛋白,5个属于非经典分泌蛋白,12个属于未知分泌途径的分泌蛋白。(3)应用dbCAN软件对CAZymes进行了预测分析,结果表明有1个属于细胞壁降解酶(CWDEs)。(4)GO富集分析表明,差异表达分泌蛋白功能主要是催化活性、结合、结构分子活性和抗氧化活性,KEGG富集分析表明这些差异表达蛋白主要参与了代谢过程、细胞进程、应激反应、细胞成分组织或生物合成和生物过程调控等重要生物学过程;显著性富集的通路有1条,其中次生代谢产物合成等通路受到显著影响。