松材线虫侵染下马尾松的转录组响应及其生理变化研究

【作者】 谢婉凤； 黄爱珍； 李慧敏； 冯丽贞； 张飞萍； 郭文硕；

【机构】 福建农林大学林学院； 福建农林大学金山学院；

【摘要】 松材线虫病是为害马尾松生长的毁灭性病害之一,可导致其枯萎死亡。马尾松的基因表达也会因松材线虫的侵染而发生改变,进而影响生理防御能力。为揭示此变化过程,本研究利用高通量测序技术构建了松材线虫侵染1 d,2d,3d的马尾松针叶mRNA表达谱,通过与接种无菌水的对照马尾松样本中的mRNA表达情况进行比较,结果发现,松材线虫侵染抑制了马尾松针叶细胞中植物与病菌互作途径内的钙结合蛋白基因和CC-NBS-LRR基因表达,使得类线虫抗性蛋白(nematode resistance protein-like)基因和抗病基因(disease resistance gene)也下调表达,因而可能阻碍植物体的抗病防御。此外,大部分差异表达基因在苯丙烷代谢、黄酮类物质合成、植物激素信号等途径富集,致使受侵染的马尾松样本中的总酚、总黄酮等次生化合物含量减少、植物激素浓度降低;与此同时,抗氧化酶相关基因也在受侵染的样本中表达下调,抗氧化酶活性也因此而下降。且随着侵染虫量的增加,上述大部分基因的表达丰度则不断下降。由此可见,松材线虫侵染后,马尾松细胞中与信号响应、抗病防御相关的基因表达降低、抗氧化物质含量减少以及抗氧化酶活性下降,致使其防御能力减弱,这也是导致其最终枯萎死亡的重要原因。更多还原