真菌分泌组是细胞或组织分泌的全部蛋白质,其中包括酶、生长因子和在宿主-病原体相互作用中起重要作用的效应因子。越来越多的植物病原真菌基因组测序为分泌组的研究奠定了基础,但对真菌分泌组与其生活方式的探究还鲜有报道。因此本研究拟利用生物信息学技术对子囊菌门、担子菌门以及球囊菌门的活体营养型真菌、死体营养型真菌、半活体营养型真菌、共生营养型真菌和腐生营养型真菌共计150种植物真菌的分泌组进行了系统的鉴定,并对分泌蛋白的数量、功能、进化关系以及表达水平与生活方式的关系进行了系统的分析和比较。研究结果将为研究真菌-宿主相互作用奠定基础,并帮助我们了解真菌生活方式适应的演变。主要结果如下:1.利用生物信息学方法分析,从150种真菌的1,815,294个蛋白质中预测得到了 94,974个分泌蛋白,分泌蛋白的数量范围为酵母亚门的腐生真菌布鲁塞尔酒香酵母（Dekkera bruxellensis）的64个到柄锈菌亚门的专性活体营养真菌胶孢炭疽菌（Colletotrichum gloeosporioides）的 1662 个,平均每种真菌含有 633 个。半活体营养型真菌含有最多的分泌蛋白,平均每种真菌含有967个,死体营养型真菌（平均737个）和专性营养型真菌（平均650个）中分泌蛋白的数量近似。来自植物病原体的兼性营养型真菌的分泌蛋白最少,平均仅有414个,其数量少于共生营养型真菌（平均516个）和腐生营养型真菌（平均481个）。2.使用Interpro数据库对分泌蛋白进行注释发现,分泌蛋白的主要功能包括碳水化合物活性酶、蛋白酶、过氧化物酶和脂肪酶。碳水化合物活性酶是注释最多的一类酶,在半活体营养型真菌中最为丰富,平均为259个。进一步分析发现,死体营养型真菌和半活体营养型真菌中的GH、PL、CE和AA家族显着扩增。蛋白酶在分泌组中约占7%,其中半活体营养型真菌分泌的蛋白酶最多,平均每种真菌101个。大多数真菌中最丰富的分泌蛋白酶家族是丝氨酸蛋白酶家族。分泌蛋白酶的家族聚类分析发现,一些半活体营养真菌和死体营养型真菌聚集在一起,表明它们具有相似的蛋白酶组成。过氧化物酶在分泌组中约占5%,半活体营养型菌含有最多的过氧化物酶,平均每种真菌70个。卤代过氧化物酶、亚油酸二醇合酶、细胞色素酶、杂合抗坏血酸-细胞色素C过氧化物酶、非典型2-半胱氨酸过氧化物酶和Ⅱ类过氧化物酶是在真菌中普遍存在的过氧化物酶家族。脂肪酶是在分泌组中数量最少的一类酶,仅为分泌组的3%,主要包含GGGX和GX类脂肪酶。其中,GGGX脂肪酶类主要由皱褶假丝酵母脂肪酶和羧酸酯酶组成,GX类脂肪酶主要由溶酶体保护蛋白、木聚糖酶酯酶、丝状真菌脂肪酶和角质酶组成。溶酶体保护蛋白家族在绝大多数真菌中都较多,但在专性活体真菌中数量较少。3.根据蛋白质的特征,包括氨基酸残基的数量、半胱氨酸含量,并结合effectorP分析,最终共在150个真菌中鉴定得到10858个效应因子类分泌蛋白。分析发现,专性营养型真菌的效应因子数量最多,平均158个,其次是半活体营养型真菌（平均120个）、共生营养型真菌（平均120个）、死体营养型真菌（平均58个）和腐生营养型真菌（平均37个）,表明在营养获取方式上需要植物细胞存活的真菌含有数量最多的效应因子。功能注释发现,只有35%（3789）的效应因子具有331个Pfam结构域注释。进一步分析发现,一些效应因子的功能与真菌的生活方式相关,如共生真菌建立与宿主脂肪酸交换体系所必须的蛋白疏水性表面结合蛋白A和能够阻断钙的信号转导途径来抑制其他真菌或细菌细胞生长和分裂的效应因子KP4在共生真菌中非常的普遍,表明共生真菌长期从宿主获取养分并抑制竞争性真菌的策略。4.我们使用OrthoFinder软件对141个不同种的真菌分泌组进行聚类分析,共鉴定到1513个同源组orthogroup,其中1416个为生活方式共享的分泌组,97个为生活方式特异的分泌组。对共享分泌组分析发现,生活方式相近的真菌倾向于共享更多的同源组,其中共有27个orthogroup被定义为核心类基因簇,共包含13414个基因。这些在真菌中广泛分布的分泌蛋白的功能为丝氨酸羧肽酶、真核生物天冬酰胺肽酶、枯草杆菌酶等,起到分泌蛋白脂类代谢和蛋白质水解的基本功能。对于生活方式特异的分泌组来说,其部分功能与真菌的生活方式相适应。5.对32组来自真菌与其宿主相互作用的RNA-seq数据分析发现,在大多数真菌中,编码分泌蛋白的基因（TPM=150）的平均表达水平高于编码非分泌蛋白的基因（TPM=73）,表明分泌蛋白可能在真菌感染过程中起关键作用。此外,不同生活方式的真菌的分泌蛋白基因具有不同的表达模式。例如,活体营养真菌和半活体营养真菌中的效应因子基因表达高于死体营养真菌,死体营养真菌中的分泌酶基因高表达,而效应因子基因表达水平较低。在对分泌蛋白侵染宿主不同阶段发挥作用的研究中,本研究发现半活体营养真菌的碳水化合物活性酶倾向于在侵染中期与后期发挥作用,这与半活体营养真菌在死体营养阶段获取养分、完全破坏细胞壁并释放真菌孢子有关。活体营养真菌的碳水化合物活性酶在穿透时期发挥作用,在侵染后期的作用较小,这与活体营养真菌在完成定殖后从宿主细胞中获取营养物质同时维持宿主细胞存活相适应。