腐烂病菌(Cytospora mali)侵染‘金红’苹果的转录组学分析

来源 :内蒙古农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liuchy2008
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苹果(Malus domestica Borkh.)属蔷薇科(Rosaceae)苹果属(Malus),是生长在温带、亚温带的落叶乔木树木。我国东北冷寒苹果产区包括吉林省、黑龙江省和内蒙古自治区,主要以栽培‘金红’等小苹果品种为主。苹果树腐烂病(Valsa Canker of Apple)是由子囊菌门(Ascomycota)的黑腐皮壳属(Valsa)真菌引起的病害,造成苹果大面积减产,严重制约世界各国苹果产业发展。内蒙古地区寒冷、干旱的气候使得苹果树势减弱,极易感染病菌,导致该地区苹果腐烂病十分严重。目前,有关利用转录组测序方法分析‘金红’苹果被腐烂病菌侵染后的基因表达情况尚未见报道。本研究以‘金红’苹果为材料,运用转录组测序技术分析其被苹果腐烂病菌侵染后的基因表达水平、挖掘潜在抗病基因,研究结果如下:(1)利用转录组测序方法分析腐烂病菌侵染‘金红’苹果后、同一时期距离接种点不同部位包括芽在内的韧皮部组织的基因表达情况,共得到18633个显著的差异基因,样本“金红1”中共有10711个、样本“金红2”中共有7922个。(2)KEGG富集分析结果中,两个样本中差异基因主要显著富集在植物激素信号转导(Plant Hormone signal transduction)和类黄酮的生物合成(Flavonoid Biosynthesis)通路中,而两个样本的差异基因大部分都显著富集在蛋白酶体(Proteasome)、氨基酸的生物合成(Biosynthesis of Amino Acids)、碳代谢(Carbon Metabolism)、柠檬酸循环(Citrate Cycle)、糖酵解(Glycolysis)、光合作用-天线蛋白(Photosynthesis-Antenna Proteins)这几个通路中,表达趋势相同。(3)对两个样本中转录因子的表达情况进行了分析,发现两个样本中,b HLH家族、MYB家族和AP2家族所含转录因子数量远高于其他家族,且这些转录因子大多数下调表达。样本“金红1”中转录因子数量高于样本“金红2”。(4)研究对可能存在的抗病基因进行了验证与讨论,最终预测可能参与“金红”苹果抗腐烂病机制的抗病基因有:在两个样本中均上调表达的植物类受体激酶(MD03G1233100)、NAC家族转录因子(MD09G1053700)、MYB6家族转录因子(MD16G1040800)。两个在“金红1”中上调表达和在“金红2”中下调表达的几丁质激活免疫受体(MD13G1277200)(MD00G1083800)、在“金红1”中上调表达的乙烯不敏感类蛋白(MD02G1266200)。
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