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β-氨基丁酸诱导枸杞抗根腐病的响应机制

2024-01-30分类号:S435.671

【作者】孙涛   李捷   张建金   李栋   张煦   李永晖
【部门】甘肃农业大学林学院  甘肃省枸杞无害化栽培工程研究中心  甘肃省靖远县农业技术推广中心  
【摘要】【目的】探究β-氨基丁酸诱导枸杞抗根腐病的生理机制,为枸杞根腐病的高效防治提供参考。【方法】分别以β-氨基丁酸诱导的枸杞根系和清水灌根的枸杞根系(对照)为材料,针刺接种尖孢镰刀菌,分别在接种后0和128 h测定枸杞根腐病病斑面积,计算病情指数并提取枸杞根系代谢物。通过代谢组学方法分析诱导组和枸杞-镰刀菌互作组枸杞根系中的差异代谢物,结合多元统计分析方法解析代谢物的变化情况。【结果】经β-氨基丁酸诱导的枸杞根系在接种尖孢镰刀菌128 h时枸杞根腐病的病斑面积和病情指数显著低于对照组。代谢组学共筛选出79种显著上调差异代谢物和94种显著下调差异代谢物。多元统计分析结果显示,诱导组和互作组组内的重复样本相关性极强、重复性好,可以用于后续差异代谢物分析。KEGG富集分析发现,诱导组中氨酰基-t RNA生物合成通路存在显著差异代谢物富集,互作组中氨酰基-t RNA生物合成和氰基氨基酸代谢通路存在显著差异代谢物富集。代谢物热图分析结果显示,诱导组中甘氨酸、组氨酸、脯氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、天门冬酰胺和色氨酸含量分别上调了211.5%,206.1%,182.5%,176.5%,118.0%,106.7%和75.2%;互作组中β-氰基丙氨酸、天门冬氨酸、天门冬酰胺、异亮氨酸、酪氨酸、缬氨酸和苯丙氨酸含量分别上调了440.5%,403.6%,304.1%,219.2%,185.9%,185.2%和169.5%。【结论】氨酰基-t RNA生物合成和氰基氨基酸代谢通路可能是β-氨基丁酸诱导枸杞抗根腐病的关键代谢途径。
【关键词】枸杞根腐病  β-氨基丁酸  代谢组学分析  诱导抗性  代谢通路
【基金】甘肃省2022科技攻关项目(22CX8ND151);; 甘肃省高校创新基金项目(No.2020A-055)
【所属期刊栏目】西北农林科技大学学报(自然科学版)
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