2结果与分析
2.1菌株Q2对尖镰孢菌SG－15生长发育的影响
显微镜下观察发现，单独培养的SG－15菌丝生长正常，产生了较多的小型分生孢子，有些孢子已经萌发；在菌株Q2与菌株SG－15共培养体系中SG－15菌丝形态发生显著变化，菌丝细胞肿胀呈圆形，菌丝细胞间缢缩，菌丝细胞内油球增多，菌丝内出现红色物质，仅产生了较少的小型分生孢子，未见孢子萌发。在共培养试验中，菌株SG－15小型分生孢子在体系中的起始浓度约为2.0×106cfu／mL，在共培养5 d后，T1～T5共培养体系中的菌株SG－15小型分生孢子浓度显著低于对照处理（CK）。CK处理中菌株SG－15的孢子浓度为1.20×108cfu／mL，T1、T2、T3、T4和T5处理分别为8.20×107、6.73×107、9.83×106、4.33×106cfu／mL和1.77×106cfu／mL。PI染色结果表明，与对照处理相比，共培养体系中荧光强度显著增强，说明PI染料可以透过受损的细胞膜进入细胞，菌株SG－15分生孢子的细胞壁和细胞膜受损。
2.2菌株Q2的转录组分析
在Control和FOM处理的6个转录组测序文库中，获得36 818万条Reads，去除带接头、低质量的Reads后，总共获得超过34 397万个高质量的Reads。所有样本的Q30值均大于92%。这些数据表明，RNA－seq获得的数据质量可用于进一步的分析。在样本Control的测序文库中，97.76%的序列比对到菌株Q2的基因组中（NCBI登录号：JABUIS000000000），每个样本中超过98%的序列被唯一地定位到基因组上。在样本FOM的测序文库中，55.45%的序列比对到菌株Q2的基因组中，每个样本中超过97%的序列被唯一地定位到基因组上。在菌株SG－15诱导下，菌株Q2的基因表达发生显著变化，共有2 664个差异表达基因，占总基因的28.14%，其中1 302个基因上调、1 362个基因下调。
通过GO（gene ontology）分析和KEGG代谢通路分析对差异基因在注释功能中的分布状况进行了分析。GO分析将基因划分为分子功能（molecular functions）、生物过程（biological processes）和细胞成分（cellular components）。在分子功能分类中，差异表达基因（DEGs）主要富集于氧化还原酶活性（oxidoreductase activity，238个基因上调、218个基因下调）和催化活性（monooxygenase activity，34个基因上调、59个基因下调）。在生物过程类别中，差异表达基因主要富集于氧化还原过程（oxidation－reduction process，2 155个基因上调、220个基因下调）和跨膜运输（transmembrane transport，161个基因上调、127个基因下调）。在细胞成分类别中，差异表达基因主要富集于膜固有组分（intrinsic component of membrane，164个基因上调、159个基因下调）、膜部分（membrane part，187个基因上调、162个基因下调）和膜整体组分（integral component of membrane，161个基因上调、152个基因下调）。由GO分析可知，菌株Q2氧化还原过程及氧化还原酶活性和催化活性较为活跃。
DEGs被注释到111条代谢通路中，共获得显著富集代谢通路27条，主要为酪氨酸代谢（tyrosine metabolism，17个基因上调、8个基因下调）、氧化磷酸化（oxidative phosphorylation，35个基因上调、1个基因下调）、戊糖和葡萄糖醛酸盐相互转化（pentose and glucuronate interconversions，14个基因上调、2个基因下调）、苯丙氨酸代谢（phenylalanine metabolism，11个基因上调、7个基因下调）、糖酵解／糖异生（glycolysis／gluconeogenesis，20个基因上调、3个基因下调）、柠檬酸循环（citrate cycle，13个基因上调、1个基因下调）、丙酮酸代谢（pyruvate metabolism，9个基因上调、7个基因下调）。这些结果表明，在尖镰孢菌SG－15诱导下，菌株Q2具有更加活跃的营养物质代谢和能量代谢。
2.3尖镰孢菌诱导下菌株Q2几丁质酶和葡聚糖酶相关基因表达
菌株Q2基因组中共计预测和注释到9 600个编码基因，其中在碳水化合物活性酶数据库（CAZy）中注释到463个碳水化合物活性酶基因，占总基因数的4.8%，包括200个糖苷水解酶（glycoside hydrolases，GHs）、83个糖基转移酶（glycosyl transferases，GTs）、2个多糖裂解酶（polysaccharide lyases，PLs）、84个碳水化合物酯酶（carbohydrate esterases，CEs）、79个辅助活性酶（auxiliary activities，AAs）和15个碳水化合物结合酶（carbohydrate-binding modules，CBM）。在糖苷水解酶的基因中注释到30个葡聚糖酶（glucanase）基因和23个几丁质酶（chitinase）基因。结合菌株Q2基因组在SwissProt数据库的注释结果，筛选到了16个葡聚糖酶基因和13个几丁质酶基因。为研究菌株Q2与尖镰孢菌菌株SG－15互作过程中葡聚糖酶和几丁质酶相关基因表达差异，根据转录组数据的FPKM值作为基因的相对表达量构建了基因表达热图。在菌株SG－15诱导下，菌株Q2的几丁质酶和葡聚糖酶相关基因表现出不同的表达趋势，其中β－1，3－葡聚糖酶基因（TP1．g228、TP2．g877）和几丁质酶（TP1．g938、TP4．g281、TP4．g285、TP5．g130、TP5．g819）的表达水平上升。在菌株Q2和菌株SG－15共培养体系中，β－1，3－葡聚糖酶和几丁质酶活性分别为3.40 U／mL和1.97 U／mL，相比于菌株Q2纯培养体系中的β－1，3－葡聚糖酶活性（2.51 U／mL）和几丁质酶活性（1.79 U／mL）提高了35.46%和10.06%。
2.4尖镰孢菌SG－15诱导下菌株Q2的次级代谢产物相关基因的表达
基于antiSMASH数据库，在Q2基因组中预测到57个次级代谢物簇、66个核心生物合成基因（core biosynthetic genes），主要包括Ⅰ型聚酮合酶（T1PKS）、非核糖体肽合成酶（NRPS）、β－内酰胺（beta-lactone）、吲哚类（indole）、多萜（terpene）、真菌核糖体合成的和翻译后修饰的肽（fungal-RiPP）。根据FPKM值构建的基因表达热图显示，在菌株SG－15诱导下，菌株Q2的次级代谢产物相关基因表现出不同的表达趋势，其中TP1．g1012（pentalenene synthase）、TP7．g18（terpene synthase）、TP8．g157（trichodiene synthase）、TP8．g275（polyketide synthase）、TP11．g64（nonribosomal peptide synthetase）和TP17．g126（polyketide synthase）等基因的表达水平显著提高（P＜0.05）。进一步对以TP17．g126为核心生物合成基因的次级代谢产物簇相关基因进行分析发现，以TP17.g126为核心的次级代谢产物簇包括13个基因，其中8个基因的表达水平在SG－15菌株诱导下显著提升，经qRT－PCR验证表明，TP17－124、TP17－125、TP17－126、TP17－127、TP17－128、TP17－129、TP17－130和TP17－131分别提高9.12、8.68、96.68、30.67、31.88、4.53、22.74、8.41倍。但尚未明确TP17．g126基因参与合成的次级代谢产物对SG－15菌株生长的影响。
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