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非洲菊应答尖孢镰刀菌侵染的转录组分析

2024-09-25分类号:S436.8

【作者】石乐娟   史雪叶   唐玲涵   李飞   杨胜俊   杨跃虎   刘晓周
【部门】贵州省园艺研究所/贵州省园艺工程技术研究中心  遵义医科大学  
【摘要】【目的】探明尖孢镰刀菌胁迫下非洲菊根系基因表达的变化,挖掘非洲菊根系抗病菌胁迫的相关基因及信号通路等分子机制,为非洲菊根腐病防治提供理论参考。【方法】以健康非洲菊根系和被尖孢镰刀菌侵染96 h感病的非洲菊根系为材料,采用转录组测序技术对其进行转录组测序,筛选差异表达基因(DEGs),并进行GO功能注释和KEGG代谢通路富集分析,再通过实时荧光定量PCR验证转录组测序结果的可靠性。【结果】从尖孢镰刀菌侵染非洲菊根系获得10 218个DEGs,其中上调基因7 273个,下调基因2 945个。有3 401个DEGs隶属于72个转录因子家族,其中,数量最多的转录因子为MYB和AP2/EFR家族,其次为C2H2、bHLH、NAC和C3H等家族。GO富集结果显示,DEGs共注释到53个功能组,其中氧化还原过程、胞质溶胶、细胞分裂位点、膜组成成分、金属离子结合等的DEGs较多。KEGG代谢通路富集结果表明,DEGs显著富集在碳水化合物代谢、能量代谢、脂质代谢、氨基酸代谢等生物合成途径。3条碳水化合物代谢途径多数DEGs上调。光合作用途径和光合作用-天线蛋白途径中多数DEGs表现下调。在α-亚麻酸代谢途径中,共有49个差异表达基因被富集,其中4个脂氧合酶(LOX2S)基因和2个氢过氧化物脱水酶(AOS)基因,均下调表达。【结论】MYB、AP2/EFR、C2H2、bHLH、NAC和C3H等转录因子家族成员以及调控光合作用、碳水化合物代谢、脂质代谢等相关差异表达基因,可能在参与响应非洲菊抗根腐病胁迫应答中发挥了重要作用。
【关键词】非洲菊  尖孢镰刀菌  根腐病  转录组  差异表达基因
【基金】贵州省科技计划项目“园艺植物基因库创新平台建设及利用”(黔科合服企[2022]005号);; 贵州省农业科学院青年基金项目“根腐病致病菌尖孢镰刀菌与寄主非洲菊之间的互作机理研究”(黔农科院青年科技基金[2020]11号)
【所属期刊栏目】西南农业学报
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