香蕉枯萎病是由尖孢镰刀菌古巴专化型(Fusarium oxysporum f.sp.cubense,Foc)引起的土传维管束系统性病害,是香蕉生产上最重要的病害之一,给香蕉产业造成了毁灭性破坏。根据危害香蕉品种的范围,可将香蕉枯萎病菌划分为4个小种,其中4号小种(Foc4)几乎能侵染所有香蕉品种,危害性最大。目前,对于香蕉枯萎病菌的致病机理尚不清楚。分泌蛋白作为Foc的一类致病因子,在Foc成功侵染香蕉的过程中起着重要作用。因此,开展Foc4分泌蛋白质的研究,有助于全面了解Foc4致病机理,为香蕉枯萎病的防治提供理论依据。本研究通过体外模拟植物与病原菌互作,用香蕉组织提取物进行诱导,采用基于Label-free的蛋白质定量技术,开展了Foc4分生孢子萌发早期的分泌蛋白质差异表达研究;结合生物信息学技术,对Foc4差异表达分泌蛋白质进行了功能分析。取得的研究结果如下:1、以香蕉组织提取物为诱导条件,开展了适合于分泌蛋白质组分析的Foc4分生孢子萌发的培养基筛选和萌发阶段的观察。结果表明Foc4分生孢子在NCM-A4培养基(CM完全培养基中去除了所有有机氮源后,添加了4 g/L的天冬氨酸)中有较高的萌发率,且去除了外源蛋白质的干扰,适合于后续的Foc4分泌蛋白质组研究。在该培养基中,Foc4分生孢子的生长有3个典型阶段,即分生孢子膨大/芽管开始形成期、芽管伸长期、成熟菌丝形成期;其中,7 h和10 h分别为芽管萌发期和成熟菌丝形成期的关键时间点。2、应用Label-free技术,对诱导条件下Foc4分生孢子萌发2个关键时间点的分泌蛋白质差异表达进行了分析;共鉴定了743个差异表达的分泌蛋白质;其中,有167个为经典分泌蛋白(22.5%)、254个为非经典分泌蛋白(34.2%)、322个为未知分泌途径的分泌蛋白(43.3%)。3、对各时间点诱导条件下的Foc4分泌蛋白质差异表达情况进行了分析。在7 h时,有522个分泌蛋白质差异表达;10 h时,有196个分泌蛋白质差异表达。对不同萌发时间点分泌蛋白的差异表达分析发现,相较于7 h,在诱导条件下10 h时有190个分泌蛋白质差异表达,在非诱导条件下10 h时有191个分泌蛋白质差异表达。4、对比Foc4在诱导条件和未处理条件下的分泌蛋白表达差异,分别对2个关键时期的差异表达分泌蛋白进行了生物信息学分析。(1)7 h时,GO富集分析表明,522个差异表达分泌蛋白参与的生物过程主要有脂类代谢过程、细胞器定位、细胞脂类代谢过程等,参与的分子功能主要有嘌呤核糖核苷酸结合、嘌呤核苷结合和ATP结合等。CAZymes分析表明,有45个分泌蛋白属于CAZymes,以GH家族最多;CAZymes结构域分析表明,有24个蛋白被预测为CWDEs。(2)10 h时,GO富集分析表明,196个差异表达分泌蛋白参与的生物过程主要有DN A代谢正调控过程、肌动蛋白丝聚合调节、水解酶活性的正调控等,参与的分子功能主要有分子功能调控因子、酶调控活性、琥珀酸脱氢酶活性等。KEGG富集分析表明,次生代谢产物合成和酪氨酸代谢途径等受到了显著影响。CAZymes分析表明,有13个分泌蛋白属于CAZymes,以GH家族最多;CAZymes结构域分析表明,有9个蛋白被预测为CWDEs。5、对比诱导条件下Foc4在10 h和7 h时的分泌蛋白表达差异,对其190个差异表达分泌蛋白进行了生物信息学分析。GO富集分析表明,分泌蛋白参与的生物过程主要有微管蛋白复合物组装、生物碱代谢过程、程序性细胞死亡等,参与的分子功能主要有微管蛋白结合、琥珀酸脱氢酶活性、氧化还原酶活性等。KEGG富集分析表明,次生代谢产物合成和酪氨酸代谢途径等受到了显著影响。