植原体是一种没有细胞壁的原核生物,它能引起世界上98科1000多种植物发病。但植原体的致病机理还不清楚,目前,植原体的效应蛋白对植物的致病机理研究已成为研究热点。为探究植原体的致病机理,本研究团队前期完成了泡桐丛枝植原体基因组进行测序组装,及完成图的绘制并用生物信息学相关软件在全基因组进行预测分析,发现有73个效应蛋白,其中PaWB20(TENGU-like)与洋葱黄化植原体(Onion Yellow strain M,OY-M)中TENGU的同源比对率达到100%,先前的实验研究表明TENGU转基因烟草和拟南芥能使其产生丛枝,并在体内被水解成几个小肽段,但其引起丛枝的分子机制尚不清楚。为深入了解泡桐丛枝植原体效应蛋白的致病机理,加快泡桐与丛枝植原体的互作研究进展,我们以野生型毛果杨和PaWB20转基因毛果杨为试验材料,并利用Illumina nova-seq技术平台对其进行转录组和small RNA测序分析,获得对应的转录组和miRNA数据。主要研究结果如下:1、获得了毛果杨转PaWB20基因阳性植株。用农杆菌介导法对泡桐丛枝植原体效应蛋白PaWB20进行毛果杨转化,抗性苗经PCR检测,结果为阳性,与野生型毛果杨相比,转PaWB20毛果杨植株表型表现为明显的分枝增多。2、构建了毛果杨转PaWB20基因阳性植株的转录组表达谱。Illumina高通量测序得到54.27Gb Clean Data,各样品Clean Data均达到7.63Gb,G+C含量均在45%左右,Q30碱基百分比在93.22%以上,各样品比对到基因组上的Reads比对率在92.28%-96.28%之间。这2个文库共鉴定到41933个转录本和新基因873个,差异转录本有6248个,其中上调的有2981个,下调的有3267个,经筛选鉴定分析,与分枝有关的差异转录本有13个。3、构建了毛果杨转PaWB20基因阳性植株的miRNA表达谱。Illumina高通量测序共获得123.34 M raw reads和70.31 M Clean Reads,且每个文库中的Q30在96.84%以上,表明测序数据质量良好。这2个s RNA文库共鉴定到521个miRNA,其中已知miRNA 369个,新miRNA 152个,预测到miRNA的靶基因8,061个。差异表达miRNA 106个,其中,上调的miRNA有60个,下调的有46个。经鉴定分析与分枝有关的差异miRNA有4个。4、鉴定到4个与分枝相关的miRNA及其靶基因。这些miRNA分别与植物-病原互作、植物激素信号转导等有关。