弱毒菌株诱导向日葵抗黄萎病的转录组学研究

【作者】 赵鑫； 王东； 孟焕文； 周洪友；

【机构】 内蒙古农业大学农学院；

【摘要】 向日葵黄萎病主要是由大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)引起的土传病害,在世界范围内普遍发生。近年来,该病害在我国呈现逐年加重的趋势,且难以有效防控,严重影响向日葵产业的健康发展。针对向日葵黄萎病,为进一步探寻高效环保的防治方法,本课题组从诱导抗病性角度出发,利用弱毒菌株作为诱导因子进行筛选;目前已获得一个弱毒菌株Vn-1可诱导向日葵植株抗黄萎病,且防效显著。本研究为揭示该弱毒菌株诱抗向日葵黄萎病的分子机制,利用高通量测序方法,分别在弱毒菌株诱导后的24h、48h和5d三个时间点取样并进行转录组学分析。结果表明:经弱毒菌株Vn-1诱导24h、48h和5d后,分别获得到1 790个、701个和2780个差异表达的基因;通过GO功能富集分析和KEGG通路富集分析,其中多个基因可能与诱导抗病性相关。24h组,筛选到上调基因有174个,下调基因679个;48h组,筛选到上调基因65个,下调基因132个;5d组,上调基因有5个,下调基因有76个。这些差异表达基因主要参与的生命活动涉及氧化还原酶活性、氧化应激响应、超氧化物代谢过程、活性氧代谢过程,以及细胞壁组织合成等;上调基因可能对抗病过程进行正向调控,而下调基因则从负调控方向对植物抗病产生影响。此外,对不同时间点进行纵向比较,共筛选到28个在两个及两个以上时间点出现差异表达的基因,这些差异表达的基因可以作为潜在的功能基因进行分析。在后续研究中,将选择目标基因进行功能验证,为进一步揭示弱毒菌株诱抗向日葵黄萎病的机制提供重要的理论依据。更多还原