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作物杂志,2026, 第2期: 30–38 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2026.02.004

• 遗传育种·种质资源·生物技术 • 上一篇    下一篇

马铃薯对疮痂病致病毒素应答的差异蛋白质组学研究

庞泽(), 田国奎, 王海艳, 李凤云, 潘阳, 李明雪, 王立春()   

  1. 黑龙江省农业科学院克山分院/农业农村部马铃薯生物学与遗传育种重点实验室/黑龙江省马铃薯种质资源与遗传改良工程技术中心， 161000， 黑龙江齐齐哈尔
  • 收稿日期:2024-12-04 修回日期:2025-03-24 出版日期:2026-04-15 发布日期:2026-04-16
  • 通讯作者: 王立春，主要从事马铃薯遗传育种研究，E-mail：wanglichun78@168.com
  • 作者简介:庞泽，主要从事马铃薯遗传育种研究，E-mail：1925675258@qq.com
  • 基金资助:
    黑龙江省农业科技创新跨越工程农业科技基础创新优青项目(CX22YQ30);黑龙江省农业科技创新跨越工程农业科技基础创新优青项目(CX23YQ12);国家马铃薯产业技术体系齐齐哈尔综合试验站(CARS-09-ES37);黑龙江省农业科技创新跨越工程项目(CX23GG02)

Differential Proteomic Analysis of Potato in Response to the Pathotoxin of Common Scab

Pang Ze(), Tian Guokui, Wang Haiyan, Li Fengyun, Pan Yang, Li Mingxue, Wang Lichun()   

  1. Keshan Branch of Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences / Key Laboratory of Potato Biology and Genetic Breeding of the Ministry of Agriculture and Rural Affairs / Heilongjiang Potato Germplasm Resources and Genetic Improvement Engineering Technology Center, Qiqihar 161000, Heilongjiang, China
  • Received:2024-12-04 Revised:2025-03-24 Online:2026-04-15 Published:2026-04-16

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PDF (PC)

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摘要：

为明确马铃薯应答疮痂病致病毒素Thaxtomin A的蛋白质组学响应机制，以马铃薯品种克新19号为试验材料，采用TMT标记定量蛋白质组学技术，对经毒素处理和对照的马铃薯叶片进行差异蛋白质组学分析。共鉴定出差异表达蛋白（DEPs）130个，其中上调表达80个，下调表达50个。GO和KEGG富集分析表明，差异蛋白显著富集于防御反应、植物MAPK信号通路、S-腺苷甲硫氨酸生物合成和内质网蛋白质加工等生物学过程，揭示马铃薯对疮痂病致病毒素的响应涉及复杂的生理生化调控网络。通过蛋白互作网络分析筛选出连接度最高的核心蛋白M1ASG7，并在其代谢通路上发现2个上调表达的差异蛋白M02PK2和M1A0Y3，三者均与细胞代谢调控密切相关。

关键词: 马铃薯, 疮痂病, 蛋白质组学, 差异蛋白

Abstract:

To elucidate the proteomic response mechanism of potato to a pathogenic toxin Thaxtomin A (TA), causing common scab, this study was conducted using the potato cultivar Kexin 19 as the experimental material. Tandem Mass Tag (TMT)-based quantitative proteomics technology was employed to analyze the differential proteomes of potato leaves treated with the toxin and a control group. A total of 130 differentially expressed proteins (DEPs) were identified, including 80 up-regulated and 50 down-regulated. GO and KEGG enrichment analysis showed that the DEPs were significantly enriched in biological processes such as defense response, plant MAPK signaling pathway, S-adenosylmethionine biosynthesis, and protein processing in the endoplasmic reticulum. This reveals that the response of potato to the scab toxin involves a complex physiological and biochemical regulatory network. Through protein-protein interaction network analysis, the core protein M1ASG7 with the highest connectivity was screened out. Additionally, two up-regulated DEPs, M02PK2 and M1A0Y3, were found in its metabolic pathway, all of which are closely related to the regulation of cellular metabolism.

Key words: Potato, Scab disease, Proteomics, Differential protein

图1

蛋白标准曲线

图2

不同处理组样品总蛋白PAGE电泳检测

表1

不同处理组样品蛋白浓度测定

处理
Treatment		 吸光度1
Absorbance 1		 吸光度2
Absorbance 2		 吸光度3
Absorbance 3		 平均吸光度
Average
absorbance		 测量蛋白浓度
Measured protein
concentration (mg/mL)		 真实蛋白浓度
True protein
concentration (mg/mL)
KX19-1 0.258 0.241 0.245 0.248 0.202 2.02
KX19-2 0.314 0.322 0.311 0.316 0.259 2.59
KX19-3 0.271 0.282 0.263 0.272 0.222 2.22
CK-1 0.289 0.288 0.313 0.297 0.243 2.43
CK-2 0.270 0.273 0.264 0.269 0.220 2.20
CK-3 0.261 0.266 0.275 0.267 0.218 2.18

图3

可信蛋白表达量主成分分析

图4

差异蛋白统计图

图5

差异蛋白火山图

图6

差异蛋白相对表达矩阵热图

图7

差异蛋白GO富集分析

图8

差异蛋白KEGG富集分析

图9

差异蛋白互作网络图

图10

KEGG网络通路分析

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