由稻瘟病菌（Magnaporthe oryzae）侵染引起的稻瘟病，是世界公认的对水稻影响最为严重的病害之一。全球每年因稻瘟病造成的水稻产量损失约占总产量的10％～15％，严重威胁粮食生产安全。稻瘟病在水稻全生育期均可发生，主要以叶瘟和穗颈瘟为主，特别是穗颈瘟，对水稻的产量影响最大，穗颈瘟每年造成稻谷损失高达30亿公斤。由于稻瘟病菌病原组合复杂，稻瘟病的有效精准防控始终是水稻生产上的一个重要难题。因此，解析稻瘟病菌在穗期侵染的致病分子机制，并从分子水平上阐明侵染叶部和穗部的差异机制，对制定新的稻瘟病防治策略具有重要的理论指导意义。

Phytopathology Research今日在线发表了江苏省农业科学院植物保护研究所题为“Transcriptome and differential expression analysis revealed the pathogenic-related genes in Magnaporthe oryzae during leaf and panicle infection”的文章。该研究通过Illumina NovaSeq6000平台分别对稻瘟病菌侵染水稻叶部和穗部进行转录组测序，并对侵染叶、穗不同时间点(8 h，24 h和48 h)的差异表达基因进行分析（Fig. 1）。GO富集分析和KEGG通路富集分析显示，叶、穗差异基因在功能分类和代谢途径上存在显著差异。进一步对叶、穗差异表达基因的CAZYmes家族进行分类分析（Fig. 2），结果表明稻瘟病菌侵染叶部时糖酯酶(carbohydrate esterases, CEs)，碳水化合物结合结构域(carbohydrate-binding modules, CBMs)和糖苷水解酶(glycoside hydrolases, GHs)家族数量较多，推测这些CAZYmes家族可能在稻瘟病菌侵染叶部时发挥重要作用，而糖基转移酶(glycosyltransferases,GTs)和糖苷水解酶(glycoside hydrolases, GHs)在侵染穗部时数量较多，推测这些CAZYmes家族可能在稻瘟病菌侵染穗部时发挥重要作用。另外，热图分析发现稻瘟病菌已知效应子BAS (1-4)，MSP1，PWL2，SLP1，AVR-Pita1，AVR-Pia，AvrPi9和MC69在叶、穗期均高表达。但是，预测的一些效应子同源基因在稻瘟病菌侵染叶、穗部存在明显差异（Fig. 3）。上述结果表明，稻瘟病菌在侵染水稻叶部和穗部过程中可能存在不同的致病机制，挖掘穗部重要的致病相关基因，对于抗病育种和制定稻瘟病防控策略具有重要的理论指导意义。

Fig.1 Overview of differentially expressed genes identified in M. oryzae at the initial stages of leaf and panicle.

Fig. 2 Differential expression patterns of CAZymes genes of M. oryzae during leaf and panicle infection stages.

Fig. 3 Heatmap showing RNA-seq expression level of verified effector genes and their homologue genes in M. oryzae during leaf and panicle infection stages.

江苏省农业科学院植物保护研究所水稻病害防控创新团队长期开展水稻病害绿色防控工作，刘永锋研究员为本文的通讯作者，杜艳副研究员为第一作者。本研究得到了国家自然科学基金面上项目（32272508）、江苏省农业科技自主创新资金项目（CX(19)1008）和江苏省种业振兴揭榜挂帅项目（JBGS(2021)005）的资助。

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