棒孢叶斑病菌胁迫下黄瓜转录组与miRNAs表达分析及功能研究

【作者】 王翔宇； 于广超； 范海延； 崔娜； 于洋；

【机构】 沈阳农业大学园艺学院； 沈阳农业大学生物科学技术学院； 沈阳农业大学设施园艺省部共建教育部重点实验室；

【摘要】 黄瓜棒孢叶斑病严重危害保护地黄瓜的生产,是目前亟待解决的黄瓜叶部病害之一,该病由多主棒孢[Corynespora cassiicola（Berk&Curt）Wei.]引起。目前对该病的研究主要着重于识别与防治、生物学特性、抗性基因遗传规律及分子标记等,而对于抗病基因调控分子机理等方面的研究报道尚少。本研究以接种棒孢叶斑病菌后0 h、6 h和24 h的抗病黄瓜品种津优38号作为供试材料,借助高通量测序技术,将棒孢叶斑病菌胁迫下的黄瓜转录组和miRNAs表达情况进行生物信息学分析及分子生物学验证。结果表明可能与响应棒孢叶斑病相关的基因主要集中植物激素、转录因子、Ca²⁺信号通路和次级代谢等方面。根据测序结果鉴定到了17个不同的miRNAs家族的34个已知miRNAs,同时预测了7个可能与抗病相关的新miRNAs,并利用qRT-PCR验证了miRNAs与靶基因在不同抗性黄瓜品种中表达情况。分析结果表明与次级代谢相关的基因和miRNAs可能在黄瓜响应棒孢叶斑病菌胁迫中起重要作用。将与次级代谢相关的miRNAs（miR164d、miR396b、Novel-miR1和Novel-miR7）以及它们的靶基因（NAC、APE、4CL和PAL）在烟草和黄瓜中进行瞬时表达来验证候选miRNAs和靶基因的互作关系,并探究转基因黄瓜对棒孢叶斑病抗性变化情况。研究结果说明次级代谢在黄瓜对棒孢叶斑病菌抗性中起着重要作用,为黄瓜棒孢叶斑病抗病机制及抗病关键基因的研究提供新的理论依据。更多还原