结合转录/代谢组学揭示生长素在小麦赤霉病抗性中的作用

【作者】 苏培森； 李雯； 赵金晓； 赵兰飞； 马信； 李安飞； 王宏伟； 孔令让；

【机构】 山东农业大学农学院；

【摘要】 小麦赤霉病(Fusarium Head Blight,FHB)是由禾谷镰刀菌(F.graminearum)引起的小麦的一种主要穗部病害,严重危害小麦产量和粮食安全。但小麦抗赤霉病分子机制尚未被明确阐释。本课题组利用转录组学和代谢组学对禾谷镰刀菌侵染过程进行了跟踪分析,发现黄酮类,植物激素,色胺,酚胺及生物碱等大量的次级代谢物合成通路及通路合成基因参与小麦赤霉病抗性。进一步研究发现,植物激素生长素在小麦赤霉病抗性中扮演负调控的作用。体外生长素处理,显著提高了小麦赤霉病感病程度。通过组学联合分析,发现生长素信号路径受体基因TIR受小麦赤霉病响应。通过转基因技术沉默小麦TIR基因,显著提高了小麦赤霉病抗性。此外,荧光定量分析发现,转基因植株中水杨酸路径部分基因出现上调,预示在小麦赤霉病抗性中,生长素路径和水杨酸路径存在一定的crosstalk,但其机理有待进一步验证。更多还原