南方农业学报

作者：孙嘉曼, 陈格, 罗海玲, 黄永才, 刘增亮, 杨柳, 张进忠,

关键词：百香果, 烟草疫霉, 转录组分析, 分子机制, 基因挖掘,

【目的】在转录水平上分析百香果响应烟草疫霉（Phytophthora nicotianae）侵染的表达模式，挖掘抗性相关基因并解析其作用机制，为利用分子手段进行百香果抗病性状筛选和抗病品种选育打下基础。【方法】以百香果主栽品种钦果9号为试材，对烟草疫霉侵染12、24、48、72和96 hpi钦果9号进行组织表型观察和生理指标测定；采用转录组测序（RNA-Seq）构建钦果9号响应烟草疫霉侵染的转录组，使用DESeq分析基因表达差异，以P2 Ratio|≥1为标准筛选差异表达基因（DEGs）；通过BLAST2GO和KOBAS2等进行DEGs的GO功能注释分析和KEGG信号通路富集分析，明确钦果9号响应烟草疫霉侵染的主要通路和代谢途径；挖掘与植物抗病相关代谢通路的DEGs并利用MeV软件绘制基因表达热图，分析其在烟草疫霉侵染钦果9号过程中的动态变化趋势；实时荧光定量PCR验证基因表达量差异与转录组数据的一致性。【结果】烟草疫霉侵染钦果9号初期叶片无明显症状，侵染48 hpi叶片出现褪绿，随着侵染时间不断延长，病斑颜色变深并不断扩大呈明显棕色枯斑；从侵染12 hpi开始所有处理组钦果9号叶片中时超氧化物歧化酶（SOD）活性显著高于对照组（PPR1、CERK1、RPM1、CDPK和CML等基因，茉莉酸（JA）/乙烯（ET）信号途径中的JAR1、JAZ2、ERF1、EBF1和ERS等基因，以及次生代谢相关的CAD6、4CL、POD、CHS和LDOX等基因均在感染烟草疫霉的钦果9号植株中大幅上调表达，推测这些基因参与了百香果对烟草疫霉的抗性反应过程。实时荧光定量PCR结果验证了RNA-Seq数据的可靠性。【结论】植物激素信号转导、植物—病原菌互作、苯丙烷类生物合成、MAPK信号途径及类黄酮生物合成是百香果响应烟草疫霉侵染的主要信号通路和代谢途径。不同代谢途径中的关键基因以复杂方式参与了百香果对烟草疫霉的抗性反应过程。

来源：2024年第3期

《南方农业学报》期刊编辑部

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