不同抗性茄子根系接种青枯菌前后的转录组分析

【作者】 衡周； 李涛； 李植良； 孙保娟； 宫超； 黎振兴；

【机构】 广东省农业科学院蔬菜研究所广东省蔬菜新技术研究重点实验室；

【摘要】 茄子青枯病是由茄科雷尔氏菌(Ralstoniasolanacearum)侵染引起的土传病害。由于病菌首先从根部侵入,所以了解茄子根系与青枯病菌的互作机制显得尤为重要。以两个不同抗性茄子自交系为材料,分别在青枯菌(菌株GM1000)接种后0和6h取其根系(R0:抗病材料0 h;R6:抗病材料6 h;S0:感病材料0 h;S6:感病材料6 h),通过转录组学技术研究其转录本变化,共获得数据84 G平均每个样品7 G,数据Q30大于90%,生物学重复间相关性好,数据可靠。结果显示,感病材料接种前后(S6 vs S0)共注释到差异基因5 377个,其中上调表达基因2 722个,下调表达基因2 655个;抗病材料接种前后(R6 vs R0)共注释到差异基因9 845个,其中上调表达基因4 021个,下调表达基因5 824个;接种后,抗感材料间(R6 vs S6)共注释到差异表达基因3 467个,其中上调表达基因1 828个,下调表达基因1 639个。此结果说明相对于感病材料,抗病材料在接种后更多的基因发生了表达量变化,这可能与其体内抗病机制的激活有关。GO富集分析显示,S6 vs S0差异表达基因富集到生物过程20个、细胞组分10个、分子功能20个,其中代谢过程、信号组织过程以及催化活性功能富集到的基因数最多;R6 vs R0差异表达基因富集到生物过程20个、细胞组分5个、分子功能20个,其中信号组织过程、代谢过程以及催化活性功能富集到的基因数最多;R6 vs S6差异表达基因富集到生物过程14个、细胞组分3个、分子功能11个,其中碳水化合物代谢过程、信号组织碳水代谢过程以及糖基羟化活性富集到差异表达基因最多。此结果暗示品种间抗性差异主要受碳水化合物代谢途径中的某些基因或物质影响。KEGGPathway富集分析显示S6 vs S0差异基因主要富集在缬氨酸,亮氨酸和苯丙素类生物合成途径以及亚麻酸代谢途径;R6 vs R0差异基因主要富集在苯丙素类生物合成途径、氨糖和核糖代谢途径以及亚麻酸代谢途径;R6 vs S6差异基因主要富集在苯丙素类生物合成途径、氨糖和核糖代谢途径以及淀粉和蔗糖代谢途径中。抗病相关途径中,SA途径中注释到2个差异表达基因;JA途径中未注释到差异表达基因。本研究中通过转录组学技术对青枯病菌与不同抗性茄子根系的互作过程进行了探索,为进一步解析茄子根系与青枯病菌的互作机制提供了理论基础。更多还原