桉樹焦枯病菌ABC轉運蛋白的鑒定與分析

劉宏毅,陳全助，葉小真*，陳慧潔，李慧敏，馮麗貞

(1.福建農林大學林學院，福建 福州 350002； 2.福建農林大學金山學院 福建 福州 350002)

桉樹焦枯病菌ABC轉運蛋白的鑒定與分析

劉宏毅1,陳全助2，葉小真2*，陳慧潔1，李慧敏1，馮麗貞1

(1.福建農林大學林學院，福建 福州 350002； 2.福建農林大學金山學院 福建 福州 350002)

[目的]利用生物信息學方法探討ABC轉運蛋白在焦枯病菌對桉樹侵染過程中的解毒作用，為揭示桉樹焦枯病致病機制奠定基礎。[方法]本文利用BLAST、HMMER、Pfam數據庫、TCDB數據庫在全基因組內對桉樹焦枯病菌的ABC轉運蛋白進行鑒定和分類，并通過ProtCamp和IBS分別進行亞細胞定位和結構域圖繪制，依據同源性對其功能進行推測分析。[結果]表明：桉樹焦枯病菌共有70個ABC轉運蛋白，它們分屬于8個亞族。71%的轉運蛋白位于細胞膜，10%位于液泡，其余部分位于線粒體、過氧化物酶體、內質網等內膜系統上。桉樹焦枯病菌ABC轉運蛋白包含全分子、四分之三分子、半分子及四分之一分子。根據同源性推測桉樹焦枯病菌ABC轉運蛋白與MDR、PDR、HMT、MPE、STE、P-FAT等幾種轉運蛋白具有較高相似性，同時還與核糖體合成、翻譯、過氧化物酶體合成的ABC轉運蛋白具有較高相似性。[結論]桉樹焦枯病菌ABC轉運蛋白除作為外排泵轉運外源化學物質、疏水性化學分子等物質。還參與細胞代謝、翻譯、核糖體的合成、mRNA的輸出、β氧化，并通過為輔酶Q的輔助因子增強呼吸代謝等多項生命活動為焦枯病菌的侵染提供能量。

桉樹；焦枯病菌；ABC轉運蛋白；結構域；亞細胞定位

ABC轉運蛋白(ATP-binding cassette transporters)組成了已知轉運蛋白家族中最大的超家族，它是由含NBD(Nucleotide-binding domain)、TMD(Transmembrane domain)、NTE(N-terminal extension)等結構域的蛋白共同組成的[1-2]。ABC轉運蛋白具有跨膜結構域，可作為轉運肽、糖、脂、重金屬螯合物等有機物的膜整合蛋白來行使其功能[3]。根據ABC轉運蛋白所含有結構域的類型和數量等因素，將其分為ABCA-ABCI等九個亞族[4]。不同亞族的功能及所處的亞細胞位置等存在一定的差異。ABC轉運蛋白廣泛存在于動物、植物、真菌、細菌等生物中，不同生物間ABC轉運蛋白數量存在較大的差異[5]。ABC轉運蛋白在抗真菌毒素或轉運細胞毒素的過程中起著重要作用[6]。目前已知，ABC轉運蛋白在保護人類血腦屏障不受外源化學物質或有毒代謝產物影響等作用；在植物中參與病原微生物應答、重金屬調節、次生代謝產物運輸以及植物生長等過程;在真菌中具有分泌性信息素、合成鐵硫蛋白、保護病原真菌不受細胞抗真菌毒素的影響及核糖體合成等功能[7-9]。病原真菌在侵入植物寄主的過程中，需要這些轉運蛋白幫助克服寄主產生的抗真菌化合物或細胞毒素對自身的毒害作用[10]。

桉樹焦枯病(Calonectrialeaf blight)是熱帶和亞熱帶地區桉樹種植區危害最為嚴重的病害之一，嚴重威脅桉樹產業的發展[11]。桉樹焦枯病菌是由麗赤殼屬(Calonectria)真菌引起的病害，其無性態為帚梗柱孢屬(Cylindrocladium)真菌[12]。據統計Calonectria現有集群13個，共71種，其中C.pseudoreteaudii是福建省內發現最早、分布最廣、致病力最強的病原菌株[13-15]。桉樹富含次生代謝物質，包括類黃酮類和鞣質等酚類化合物以及蒎烯、萜烯醇等揮發性化感物質，這些物質有利于桉樹抵御蟲害、病害等有害生物的侵襲[16]。課題組前期研究也表明桉樹葉片中多酚類物質含量、黃酮類化合物含量、多酚氧化酶活性水平及其同工酶譜帶均與桉樹對焦枯病抗性成正相關[17]。有鑒于此，本文在課題組前期已對桉樹焦枯病菌(Ca.pseudoreteaudii)的全基因組進行測序的基礎上，通過生物信息學方法對桉樹焦枯病菌ABC轉運蛋白進行鑒定及分類，并進一步進行亞細胞定位預測和系統進化分析等，旨在明確ABC轉運蛋白在焦枯病菌對桉樹侵染過程中所起的作用，為揭示桉樹焦枯病菌致病機制提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 供試菌株及全基因組測序

供試菌株為Ca.pseudoreteaudiiYA51,由福建農林大學森林保護研究所于福建永安桉樹焦枯病危害區采集分離獲得[12]。該菌株全基因組測序和組裝委托給北京諾禾致源生物信息科技有限公司(Novogene)完成，GeneBank Assembly accession：MOCD00000000.1。

1.2 ABC轉運蛋白的鑒定分類

采用HMMER軟件(http://hmmer.org/)所提供的hmmsearch功能，將Pfam30.0數據庫(http:// pfam.xfam.org)中下載蛋白結構域的隱馬可夫(HMM,Hidden Markov Model)模型與導入的桉樹焦枯病菌蛋白蛋白序列進行比對，E值設定為1e-5，其余參數為默認參數。將篩選出的結果導入Pfam在線數據庫進行比對，最終根據HUGO系統分類法進行分類。

1.3 ABC轉運蛋白保守結構域分析

采用InterPro(http://www.ebi.ac.uk/interpro/)在線分析對桉樹焦枯病ABC轉運蛋白進行結構域預測，用IBS(Illustrator for Biological Sequences, http://ibs.biocuckoo.org/)繪制其結構域。

1.4 ABC轉運蛋白功能分析

將桉樹焦枯病ABC轉運蛋白與TCDB(Transporter Classification Database, http://www.tcdb.org/)數據庫進行Blastp比對，E值設定為1e-50。

1.5 ABC轉運蛋白亞細胞結構定位分析

采用ProComp9.0在線工具(http://linux1.softberry.com/berry.phtml)進行亞細胞結構定位預測。

1.6 系統進化樹構建

通過MEGA7.0軟件對ABC轉運蛋白氨基酸序列進行MUSCLE比對，進一步通過臨近法(Neighbor-joining method)構建系統發育樹，Bootstrap值設置為1000次，并采用Poisson模型。

2 結果與分析

2.1 桉樹焦枯病菌ABC轉運蛋白的鑒定與分類

通過Hmmer與Pfam比對獲得具有ABC轉運蛋白結構域的原始數據,總共在桉樹焦枯病菌中鑒定出70個ABC轉運蛋白，約占總編碼蛋白數量的0.49%(表1)。這些基因廣泛分散于不同的桉樹焦枯病菌基因組支架(Scaffod)上。稻瘟病菌(Magnaportheoryzae)含有50個ABC轉運蛋白，約占總編碼蛋白數量的0.32%；釀酒酵母(Saccharomycescerevisiae)含有29個ABC轉運蛋白，約占總編碼蛋白數量的0.46%；禾谷鐮刀菌(Fusariumgraminearum)中含有58個ABC轉運蛋白，約占總編碼蛋白數量的44%，其總量均低于桉樹焦枯病菌(表1)[9,18]。根據HUGO(Human Genome Organization)系統分類法，將其劃分為ABCA(1，1.4%)、ABCB(20，29%)、ABCC(15，21%)、ABCD(2，2.8%)、ABCE(1,1.4%)ABCF(3，4.3%)、ABCG(24，34%)、ABC1(4，5.7%)8個亞族(表2)，并進行系統命名。其中，ABCG亞族為桉樹焦枯病菌最大的ABC轉運蛋白亞族，其數量遠高于釀酒酵母與稻瘟病菌，說明該亞族存在明顯的擴張。桉樹焦枯病菌ABC轉運蛋白的分類與稻瘟病菌的大致相同，都具有ABC1亞族，釀酒酵母和禾谷鐮刀菌中并沒有ABC1亞族。

表1 桉樹焦枯病菌、稻瘟病菌、釀酒酵母和禾谷鐮刀菌ABC轉運蛋白的比較分析

2.2 桉樹焦枯病菌ABC轉運蛋白結構特點

桉樹焦枯病菌ABC轉運蛋白結構域如圖1所示，其分別由全分子、四分之三分子、半分子及四分之一分子組成。其中，四分之一分子僅存在于ABC1亞族，其結構域為UbiB；ABCA亞族為全分子，其結構域為(TMD-NBD)2，其跨膜結構域與其他亞族不同的是在前兩個螺旋之間額外多一個大環；ABCB亞族存在全分子及半分子，其結構域分別為(TMD-NBD)2和TMD-NBD。ABCC亞族通常為全分子，但是在桉樹焦枯病菌中預測出較為特殊的半分子及四分之三分子；ABCE及ABCF亞族的結構域均有兩個NBD結構域，前者具有RLI結構域，后者在兩個NBD中間存在一個延伸結構域(Extension domain)；此外，ABCG亞族的結構域為與除ABC1亞族外的其余亞族反向拓撲，其結構域為(NBD-TMD)2，還存在部分半分子。其中，最為特殊的半分子為CpABCG20，其結構域為TMD-NBD，與ABCB等亞族的結構域較為相似，但其卻與裂殖酵母(Schizosaccharomycespombe)的ABCG轉運蛋白相似高達73.5%，我們推測其可能為假基因或與測序拼接錯誤導致編碼蛋白序列的預測出錯有關。

2.3 功能預測

Blastp比對結果如表3所示，桉樹焦枯病菌ABC轉運蛋白各亞族功能具有多樣性，參與焦枯病菌定殖過程中的各項生理活動。其中，ABCA轉運蛋白與稻瘟病菌(M. oryzae)Abc4相似性達到了55%，我們推測其可能參與抗真菌藥物及Na+的轉運；桉樹焦枯病菌共有20個ABCB轉運蛋白，分為4類，分別含有13個多藥耐藥性轉運蛋白(MDR，Multidrug Resistance Transporter)、5個重金屬轉運蛋白(HMT，Heavy Metal Transporter)、1個線粒體肽轉運蛋白(MPE，Mitochondrial Peptide Exporter)及1個性信息素轉運蛋白(STE，The a-Factor Sex Pheromone Exporter)；桉樹焦枯病菌ABCC轉運蛋白的預測功能主要為藥物耦合轉運蛋白(DCT，Drug Conjugate Transporter)；桉樹焦枯病菌ABCD與釀酒酵母ABCD轉運蛋白Pxa1p和Pxa2p相似性為30%～40%，其可能作為異源二聚體合成完整的過氧化物酶體，并參與脂肪酸的β氧化。桉樹焦枯病菌ABCE轉運蛋白與釀酒酵母ABCE(Rli1p)相似性高達73%，其可能主要參與核糖體的合成和翻譯的起始；桉樹焦枯病菌CpABCF3與釀酒酵母中ABCF(Arb1p)轉運蛋白的相似度高達73%，其余兩個相似度僅在30%左右。因此，CpABCF3可能與40S和60S核糖體的合成有關；ABCG轉運蛋白主要為多效耐藥性有關(PDR，Pleiotropic Drug Resistance)，除參與藥物轉運外，還參與多種脂質分子的易位。桉樹焦枯病菌ABC轉運蛋白除CpABCG8外，與禾谷鐮刀菌(Fusariumgraminearum)ABCG轉運蛋白(FgABC1)的相似度均達到30%，其中，CpABCG9與其相似度達到73%。此外，還含有部分半分子ABCG轉運蛋白又被稱為WBC(White-brown complex)，其在真菌中的功能仍然未知；桉樹焦枯病菌ABC1轉運蛋白CpABC1_1蛋白與酵母ABC1蛋白(P27697)的相似度為54%，CpABC1_2蛋白沒有相似度，其余兩個的相似度在30%左右，說明CpABC1_1蛋白可能為輔酶Q的重要輔助因子。

圖1 桉樹焦枯病菌ABC轉運蛋白結構域Fig.1 Domain of ABC transport in C. pseudoreteaudii

2.4 亞細胞結構定位分析

亞細胞結構定位預測如表2所示，桉樹焦枯病菌ABC轉運蛋白的亞細胞結構具有多樣性，廣泛分布于細胞膜、線粒體、內質網、等膜系統上。其中，ABCA亞族位于線粒體膜；ABCB亞族分別位于內質網(1，5%)、線粒體(4，20%)、液泡(1，5%)、細胞膜(14，70%)；ABCC亞族分別位于液泡膜(3，20%)，細胞膜(11，73%)，內質網膜(1，7%)；ABCD亞族位于過氧化物酶體上；ABCE亞族位于細胞膜上，ABCF亞族位于核膜及細胞質基質中；ABCG亞族分別位于細胞膜(23，96%)，內質網膜(1，4%)；ABC1亞族均位于線粒體上。桉樹焦枯病菌ABC轉運蛋白71%的轉運蛋白位于細胞膜、10%位于液泡,其余部分位于線粒體、過氧化物酶體、內質網等內膜系統上。與已知ABC轉運蛋白的亞細胞結構相符，各亞族間的亞細胞結構具有共性，這表明桉樹焦枯病菌ABC轉運蛋白在功能上具有一定的保守性。

2.5 系統進化分析

采用MEGA軟件構建的neighbor-join系統進化樹(圖2)顯示，桉樹焦枯病菌ABC轉運蛋白分為6個亞群。其中，ABCE與ABCD處于同一個亞群，說明其進化關系較為接近。同理，ABCF亞族與ABCA亞族的進化關系較為接近。ABCA亞族、ABCF亞族與ABCG亞族的結構域各不相同，卻處在同一分支上，說明這3個亞族的進化關系卻較為接近。其余5個亞族的進化關系相當。

3 討論

基于桉樹焦枯病菌Ca.pseudoreteaudii的基因組測序數據，本文對桉樹焦枯病菌ABC轉運蛋白進行全基因組水平鑒定與分類，共獲得70個ABC轉運蛋白，約占總編碼蛋白數量的0.49%。根據ABC轉運蛋白的結構域及保守序列的相似性將這些轉運蛋白分為8個亞族。此外，稻瘟病菌、禾谷鐮刀菌、桉樹焦枯病菌ABC轉運蛋白的總數均大于釀酒酵母，這可能與這三種病原菌在侵染寄主過程中需要適應更為復雜的環境有關，包括寄主分泌的抗真菌次生代謝產物等。這種擴張現在在焦枯病菌上尤為明顯，這與桉樹富含次生代謝產物的特性密切相關。

表2 桉樹焦枯病菌ABC轉運蛋白分類及亞細胞定位分析

*代表預測的蛋白雙定位情況， M代表線粒體膜EM代表內質網，V代表液泡，PM代表細胞膜，P代表過氧化物酶體，S代表分泌蛋白，N代表細胞核，CY代表細胞質。

表3 桉樹焦枯病菌ABC轉運蛋白各亞族功能預測

圖2 桉樹焦枯病菌ABC轉運蛋白系統發育樹Fig.2 Phylogenetic analysis of ABC transport in C. pseudoreteaudii

轉運蛋白在病原菌侵染過程中起著重要的作用，其通過細胞膜、細胞器膜運輸病原菌在侵染過程中所需的營養物質、信號分子和寄主植物分泌的抗真菌毒素等，ABC轉運蛋白在其中扮演尤為重要的角色。真菌中，ABCA轉運蛋白的數量極少，釀酒酵母中不含有ABCA轉運蛋白(表1)，在稻瘟病菌(M.oryzae)及Botryotiniafuckeliana中分別發現兩個ABCA轉運蛋白[9]。稻瘟病菌的ABCA(Abc4)轉運蛋白被驗證為與其致病性和附著孢的生成有關[19]。桉樹焦枯病菌中含有1個ABCA轉運蛋白(表3)，與Abc4相似性達到55%，我們推測其可能與焦枯病菌的致病性存在密切聯系；桉樹焦枯病菌中共含有13個MDR轉運蛋(表3)，其主要與病原菌對藥物的抗性機制有關。研究表明，赤霉菌(Gibberellapulicaris)MDR轉運蛋白(ABCB亞族)Gpabc1參與轉運馬鈴薯產生的抗真菌毒素，使其能夠抵御馬鈴薯塊莖產生的抗真菌毒素日奇素等的毒害作用[20]。除此之外，灰霉菌(Botrytiscinerea)BcatrB轉運蛋白、構巢曲霉(Aspergillusnidulans)AtrB轉運蛋白均與病原菌的致病性有關[21-22]。桉樹焦枯病菌共含有5個HMT轉運蛋白(表3)，其主要與重金屬物質的轉運有關。例如，Botryotiniafuckeliana的HMT蛋白(AbcB蛋白)參與轉運鐵載體肽分解產物[23]。

桉樹焦枯病菌ABCC轉運蛋白的預測功能主要為藥物耦合轉運蛋白(DCT，Drug conjugate transporter)，與細胞內毒性化合物的轉運有著密切聯系，它能將毒性化合物轉運至液泡中儲存或轉運至細胞外[9]。暗示著桉樹焦枯病菌ABCC轉運蛋白可能參與焦枯病菌到解毒作用的過程中。稻瘟病菌(M.Oryzae)DCT轉運蛋白(ABCC亞族)MoABC5參與轉運水稻葉片產生的植物毒素，說明其與病原菌對抗真菌毒素的應答存在聯系[24]。

桉樹焦枯病菌中共含有24個PDR轉運蛋白(表3)，PDR轉運蛋白除參與藥物轉運外，還參與多種脂質分子的易位。研究表明，指狀青霉菌(Penicilliumdigitatum)中共有5個ABCG轉運蛋白，其在抑霉唑的作用下發生上調表達[25]。禾谷鐮刀菌(F.graminearum)的PDR轉運蛋白(ABCG亞族)FgABC1與抗真菌化合物苯霜靈的轉運密切相關，將其編碼基因敲除后，導致病原菌對苯霜靈的敏感性增加[26]。除此之外，釀酒酵母ABCG(Snq2p，Pdr5p，Pdr10p，Pdr11p，Pdr15p)通過輸出多種疏水性分子來實現其多效耐藥性[27]。釀酒酵母ABCG(Pdr11p，Aus1p)轉運蛋白還與固醇類物質的攝入及厭氧生活有關[28]。桉樹焦枯病菌ABCG轉運蛋白與已知ABCG轉運蛋白的功能具有較高的相似度，我們推測其與轉運抗真菌化合物、脂類、固醇類等疏水分子存在密切聯系。

桉樹焦枯病菌中含有大量與抗真菌毒素轉運有關的蛋白，包括13個MDR轉運蛋白、15個DCT轉運蛋白、24個PDR轉運蛋白(表3)，約占桉樹焦枯病菌ABC轉運蛋白的67%，這說明盡管桉樹可通過增加多酚類化合物及黃酮類物質等抗真菌毒素提高抗焦枯病的能力，但焦枯病菌則通過ABC轉運蛋白和MFS(Major facilitator superfamily)等其他轉運蛋白家族的協同作用，將細胞毒素轉運到特定的細胞器中儲存或分泌到細胞外，減少抗真菌次生代謝產物對病原菌的毒害作用。此外ABCD、ABCE、ABCF、ABC1轉運蛋白還參與多項生命活動，包括細胞代謝、翻譯、核糖體的合成、mRNA的輸出和β氧化等。這些功能在功能在釀酒酵母等真菌中已獲得廣泛驗證[29-32]。

4 結論

ABC轉運蛋白在焦枯病菌侵染桉樹的過程中可能發揮著多重作用。MDR、PDR、DCT轉運蛋白可作為外排泵將焦枯菌中的桉樹抗真菌次生代謝物質排到胞外、轉運外源化學物質、疏水性化學分子等。還可通過HMT轉運蛋白轉運重金屬化學物質。此外ABCD、ABCE、ABCF、ABC1轉運蛋白還參與多項生命活動，包括細胞代謝、翻譯、核糖體的合成、mRNA的輸出、β氧化和通過為輔酶Q的輔助因子增強呼吸代謝來為焦枯病菌的侵染提供能量等。桉樹焦枯病菌ABC轉運蛋白的分類、鑒定、功能預測、結構域分析和亞細胞定位預測可為后期ABC轉運蛋的功能驗證提供參考，為弄清ABC轉運蛋白在焦枯病菌致病機制中所起作用奠定基礎。

[1] Rees D C, Johnson E, Lewinson O. ABC transporters: the power to change.[J]. Nat Rev Mol Cell Biol. 2009, 10(3): 218-227.

[2] Hollenstein K, Dawson R J, Locher K P. Structure and mechanism of ABC transporter proteins.[J]. Curr Opin Struct Biol. 2007, 17(4): 412-418.

[3] Theodoulou F L. Plant ABC transporters.[J]. Biochim Biophys Acta. 2000, 1465(1-2): 79-103.

[4] Vasiliou V, Vasiliou K, Nebert D W. Human ATP-binding cassette (ABC) transporter family.[J]. Hum Genomics. 2009, 3(3): 281-290.

[5] Dassa E, Bouige P. The ABC of ABCS: a phylogenetic and functional classification of ABC systems in living organisms.[J]. Res Microbiol. 2001, 152(3-4): 211-229.

[6] Stefanato F L, Abou-Mansour E, Buchala A,etal. The ABC transporter BcatrB from Botrytis cinerea exports camalexin and is a virulence factor onArabidopsisthaliana.[J]. Plant J. 2009, 58(3): 499-510.

[7] Mahringer A, Fricker G. ABC transporters at the blood-brain barrier.[J]. Expert Opin Drug Metab Toxicol. 2016, 12(5): 499-508.

[8] Xie X, Wang G, Yang L,etal. Cloning and characterization of a novelNicotianatabacumABC transporter involved in shoot branching.[J]. Physiol Plant. 2015, 153(2): 299-306.

[9] Kovalchuk A, Driessen A J. Phylogenetic analysis of fungal ABC transporters.[J]. BMC Genomics. 2010, 11: 177.

[10] Agrios G N. Plant pathology[M]. 5th ed. Amsterdam: Elsevier Academic Press, 2004: 922.

[11] Booth T H, Jovanovic T, Old K M,etal. Climatic mapping to identify high-risk areas forCylindrocladiumquinqueseptatumleaf blight on eucalypts in mainland South East Asia and around the world.[J]. Environ Pollut. 2000, 108(3): 365-372.

[12] 陳全助，陳慧潔，郭文碩，等. 桉樹焦枯病菌(Calonectriapseudoreteaudii)生物學特性測定[J]. 福建林學院學報. 2014, 34(4): 328-332.

[13] Chen S F, Lombard L, Roux J,etal. Novel species ofCalonectriaassociated with Eucalyptus leaf blight in Southeast China.[J]. Persoonia. 2011, 26: 1-12.

[14] Chen Q, Guo W, Feng L,etal. Transcriptome and proteome analysis ofEucalyptusinfected withCalonectriapseudoreteaudii.[J]. J Proteomics. 2015, 115: 117-131.

[15] Lombard L, Crous P W, Wingfield B D,etal. Phylogeny and systematics of the genusCalonectria.[J]. Stud Mycol. 2010, 66: 31-69.

[16] Tian L W, Xu M, Li Y,etal. Phenolic compounds from the branches ofEucalyptusmaideni.[J]. Chem Biodivers. 2012, 9(1): 123-130.

[17] 馮麗貞，陳全助，郭文碩，等. 桉樹的次生代謝及其對焦枯病抗性的關系[J]. 中國生態農業學報. 2008(02): 426-430.

[18] Paumi C M, Chuk M, Snider J,etal. ABC transporters inSaccharomycescerevisiaeand their interactors: new technology advances the biology of the ABCC (MRP) subfamily.[J]. Microbiol Mol Biol Rev. 2009, 73(4): 577-593.

[19] Gupta A, Chattoo B B. Functional analysis of a novel ABC transporter ABC4 fromMagnaporthegrisea.[J]. FEMS Microbiol Lett. 2008, 278(1): 22-28.

[20] Fleissner A, Sopalla C, Weltring K M. An ATP-binding cassette multidrug-resistance transporter is necessary for tolerance ofGibberellapulicaristo phytoalexins and virulence on potato tubers.[J]. Mol Plant Microbe Interact. 2002, 15(2): 102-108.

[21] Stefanato F L, Abou-Mansour E, Buchala A,etal. The ABC transporter BcatrB from Botrytis cinerea exports camalexin and is a virulence factor onArabidopsisthaliana.[J]. Plant J. 2009, 58(3): 499-510.

[22] Andrade A C, Del S G, Van Nistelrooy J G,etal. The ABC transporter AtrB fromAspergillusnidulansmediates resistance to all major classes of fungicides and some natural toxic compounds.[J]. Microbiology. 2000, 146 (Pt 8): 1987-1997.

[23] Kragl C S M E M. TheAspergillusfumigatusABC transporter AbcB is involved in excretion of siderophore breakdown product.[Z]. Edinburgh,Scotland,UK: 2008130.

[24] Kim Y, Park S Y, Kim D,etal. Genome-scale analysis of ABC transporter genes and characterization of the ABCC type transporter genes inMagnaportheoryzae.[J]. Genomics. 2013, 101(6): 354-361.

[25]Sun X, Ruan R, Lin L,etal. Genomewide investigation into DNA elements and ABC transporters involved in imazalil resistance inPenicilliumdigitatum[J]. Fems Microbiology Letters, 2013, 348(1):11-8.

[26] Gardiner D M, Stephens A E, Munn A L,etal. An ABC pleiotropic drug resistance transporter ofFusariumgraminearumwith a role in crown and root diseases of wheat.[J]. FEMS Microbiol Lett. 2013, 348(1): 36-45.

[27] Balzi E, Goffeau A. Yeast multidrug resistance: the PDR network.[J]. J Bioenerg Biomembr. 1995, 27(1): 71-76.

[28] Wilcox L J, Balderes D A, Wharton B,etal. Transcriptional profiling identifies two members of the ATP-binding cassette transporter superfamily required for sterol uptake in yeast.[J]. J Biol Chem. 2002, 277(36): 32466-32472.

[29] Hettema E H, Van Roermund C W, Distel B,etal. The ABC transporter proteins Pat1 and Pat2 are required for import of long-chain fatty acids into peroxisomes ofSaccharomycescerevisiae.[J]. EMBO J. 1996, 15(15): 3813-3822.

[30] Dong J, Lai R, Nielsen K,etal. The essential ATP-binding cassette protein RLI1 functions in translation by promoting preinitiation complex assembly.[J]. J Biol Chem. 2004, 279(40): 42157-42168.

[31] Dong J, Lai R, Jennings J L,etal. The novel ATP-binding cassette protein ARB1 is a shuttling factor that stimulates 40S and 60S ribosome biogenesis.[J]. Mol Cell Biol. 2005, 25(22): 9859-9873.

[32] Do T Q, Hsu A Y, Jonassen T,etal. A defect in coenzyme Q biosynthesis is responsible for the respiratory deficiency inSaccharomycescerevisiaeabc1 mutants.[J]. J Biol Chem. 2001, 276(21): 18161-18168.

(責任編輯：崔 貝)

Identification and Analysis of ABC Transporter inCalonectriapseudoreteaudii

LIUHong-yi，CHENQuan-zhu，YEXiao-zhen，CHENHui-jie，LIHui-min，FENGLi-zhen

(1. Forestry College, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou 350002, Fujian, China；2. Jinshan College, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou 350002, Fujian, China)

[Objective]Using bioinformatics method to investigate the detoxification of ABC transporters in Calonectria during the process infectingEucalyptus, and to provide references for revealing the pathogenic mechanism ofCalonectria. [Method] Using BLAST, HMMER, Pfam database, TCDB database to indentify and classify the ABC transporter ofCalonectriawithin the whole genome, and to predict subcellular localization and the domain structure scheme with ProtCamp and IBS, respectively. [Result]Calonectriahas a total of 70 ABC transporters, which belong to 8 subfamilies. 71% of the transporters are located in the cell membrane, 10% in the vacuole, and the rest in the mitochondria, peroxisome, endoplasmic reticulum and other endometrial systems.CalonectriaABC transporter has 4 types of molecules, contains full-size molecules, 3/4 molecules, half molecules and 1/4 molecules. According to the homology it is estimate thatCalonectriaABC transporters has high similarity with MDR, PDR, HMT, MPE, STE, P-FAT and other transporters. It also has high similarity with the ABC transporters related to the synthesis of ribosome, translation and synthesis of peroxisome. [Conclusion] The ABC transporter ofCalonectriapseudoreteaudiican transport exogenous chemicals, hydrophobic chemical molecules. It is also involved in cell metabolism, translation, ribosome synthesis, the export of mRNA, beta-oxidation, and provide energy for infecting as a cofactor of coenzyme Q.

Eucalyptus；Calonectrialeaf blight；ABC transporter；domain；subcellular localization

10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.04.022

2016-07-14

福建省財政廳項目(K81150002、K81139238、K8112004A)

劉宏毅(1990—)，男，碩士研究生.主要從事森林病理學研究.E-mail:fjliuhongyi@126.com

* 通訊作者：葉小真，女，講師.主要從事森林病理學研究.E-mail:lisayxz@163.com

S763.7

A

1001-1498(2017)04-0685-08