查看更多>>摘要：[目的]药用野生稻(Oryza officinalis)属于稻属CC染色体组,在长期的自然生存过程中,积累了大量适应恶劣环境的抗性基因.利用转录组测序(RNA-seq)挖掘植物抗病相关基因,为开展基因功能与调控机制研究等奠定基础.[方法]对云南省 6 个居群(Ⅰ～Ⅵ)的 38 份药用野生稻进行白叶枯病菌CX28-3 和PXO99 的抗性评价,以PXO99 人工接种处理筛选到的药用野生稻 36 号(抗病)与 37 号(感病)植株为对象,于 0、24、48 h取其叶片进行转录组测序分析,并预测药用野生稻抗白叶枯病相关基因.[结果]6 个居群 38 份云南药用野生稻材料对 2 个菌株(CX28-3 和PXO99)表现为不同的抗病性,总体为中抗至抗以上,其中抗病率最高的是V居群、为 93.50%,最低的是Ⅲ居群、为 62.50%.38 份药用野生稻对CX28-3 菌株感病的植株有 5 份,感病率为13.15%;对PXO99 菌株的感病率为 42.10%,表明PXO99 的致病力强.此外,抗 2 个菌株的药用野生稻材料有 20份,占全部材料的 66.67%,37 号材料对 2 个菌株均表现为中感,36 号材料对 2 个菌株都表现为抗.转录组测序共鉴定到 75 650 个差异表达基因(DEGs).GO功能富集分析显示,PXO99 处理后共包含 45 个显著富集的生物进程GO类别,其中富集DEGs数量最多的集中在细胞过程、代谢过程、细胞解剖实体、绑定、催化活性等.KEGG富集分析表明,抗病和感病野生稻材料共显著富集到 19 个KEGG通路,其中与抗病相关的蛋白等KEGG通路显著富集上升,进一步明确抗病药用野生稻 36 号的抗病性受白叶枯病菌激发显著.筛选到共同DEGs 256 个,11 个基因可能与野生稻白叶枯病抗性密切相关;Unigene1184、Unigene15669、CL1239、CL1421、CL4899、CL660、CL7463 7 个基因在抗病材料中上调表达,在感病材料中下调表达;Unigene18206、CL210、CL3554、CL9248 5 个基因在抗病材料中下调表达,在感病材料中上调表达.[结论]6 个居群 38 份云南药用野生稻材料对CX-28 和PXO99 菌株表现出不同的白叶枯病抗性,总体为中抗至抗以上.利用RNA-seq技术获得与药用野生稻白叶枯病(PXO99)抗性相关基因 11 个,可为药用野生稻抗白叶枯病相关基因的挖掘和功能研究提供参考.
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