查看更多>>摘要:[目的]茉莉酸甲酯(MeJA)作为生物信号分子广泛存在于植物体内,可激发果实抵御生物或非生物因子胁迫,在贮藏保鲜中发挥重要作用.转录组技术已广泛应用于探索采后病害防治的相关调控机制,它能够在分子水平上深入阐明病原菌与植物之间互作的机制,有利于鉴定和挖掘胁迫响应基因.前期研究表明,MeJA能够通过调控防御系统诱导猕猴桃果实抗采后软腐病,并分析了苯丙烷途径、膜脂代谢以及能量代谢与MeJA诱导猕猴桃果实抗软腐病的关系,从生理和分子水平初步阐述了MeJA介导的猕猴桃果实抗病途径.基于茉莉酸甲酯(MeJA)诱导猕猴桃果实抵御软腐病菌(Botryosphaeria dothidea)的转录组数据,分析猕猴桃果实响应病原侵染过程中抗病相关基因的表达,为研究MeJA介导的猕猴桃抗软腐病的分子机制提供理论参考.[方法]以'红阳'猕猴桃为试验材料,选择接种B.dothidea组和MeJA处理并接种组,将0,1,5 d的猕猴桃样本进行转录组测序.以log2FC≥2,Qvalue≤0.05和FPKM>2为标准筛选差异表达基因,进行实时荧光定量PCR验证,并进行GO功能注释和KEGG通路富集分析.[结果]转录组测序共获得约114.97 GB数据,各样本Clean data均达到6.39 GB,Q30碱基百分比在90.41%以上.对各个时期差异表达基因数量统计发现,猕猴桃果实DEGs随着B.dothidea侵染时间延长逐渐增加;而响应MeJA诱导的DEGs主要基中在预处理时,接种病原菌后DEGs数量逐渐减少,表明外源MeJA在早期诱导了大量基因参与果实抗病性.未处理接种组和MeJA处理接种组在0,1,5 d共同差异表达基因分别为164个和314个.GO富集结果表明,差异表达基因主要与生物过程中的细胞过程、代谢过程、对刺激的反应和生物调节,细胞组分中的细胞解剖实体和胞内,以及分子功能中的结合、催化活性和转录调节活性相关.KEGG通路富集结果表明,猕猴桃果实经MeJA处理后接种B.dothidea,其植物-病原互作途径、α-亚麻酸代谢途径、谷胱甘肽代谢途径、苯并恶嗪类生物合成途径、抗坏血酸和醛酸代谢途径特有富集;苯丙烷生物合成途径、芪类化合物、二芳基庚烷和姜醇生物合成途径、类黄酮生物合成途径和MAPK信号通路在两个处理组中共同富集.共筛选出了31个同时响应MeJA和B.dothidea的差异表达基因,推测这些基因与MeJA介导的抗病过程有关.[结论]对外源MeJA处理的猕猴桃果实在接种B.dothidea后的不同时期(0,1,5 d)进行RNA-Seq分析,结果显示MeJA诱导猕猴桃果实抵御软腐病过程中,大量的生理代谢途径的基因发生变化,有助于增强果实信号分子对防御系统的启动,提高抗菌物质的合成和抗氧化能力,进而提高了猕猴桃果实的抗病性,延长其贮藏时间.