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基于WGCNA的刺葡萄抗白腐病关键基因的发掘

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[目的]葡萄白腐病是危害最严重的病害之一,不同的葡萄种质对白腐病的抗性存在差异.在前期的研究中筛选到了1份抗病种质刺葡萄0941,该种质为中国野生葡萄,具有耐湿热、抗病性强的特点.旨在通过转录组测序和WGCNA筛选,挖掘刺葡萄抗白腐病关键基因.[方法]以抗病的刺葡萄0941(Vd)和感病的欧亚种美人指(Vv)为试材,通过室内接菌,设置0 h、24 h、48 h三个时间点,研究病原菌诱导下感病和抗病种质的基因表达差异,筛选出抗病基因,并利用qRT-PCR进行验证.[结果]根据|Log2Fold Change|≥2和p≤0.05的筛选条件,在0 h、24 h、48 h抗病品种刺葡萄和感病品种美人指之间筛选到差异表达基因分别有5266、4725、4653个.其中上调基因数分别为1737、1788、1727个,下调基因数为3529、2937、2926个;进一步对这些差异基因进行GO和KEGG富集分析,发现了具有防御反应、跨膜运输和一些植物激素信号转导等功能的基因或者通路.为了明确不同品种葡萄果实抗病之间的调控网络,进行了WGCNA分析,得到7个基因模块,筛选出2个与抗病高度相关的关键的模块并且通过hub基因分析明确模块内基因的互作网络关系,鉴定出2个类黄酮代谢相关基因、2个植物激素信号转导相关基因以及2个hub基因,并且通过荧光定量验证其表达情况与转录组数据一致.[结论]获得了刺葡萄与美人指响应白腐病侵染的差异表达基因,并显著富集在防御反应、跨膜运输和一些植物激素信号转导等通路,筛选出6个抗病候选基因,包括F3'5'H、EIN和MYB等.
Discovery of key genes for White Rot resistance in Vitis davidii based on WGCNA

谭西北、李鹏、孙磊、樊秀彩、刘崇怀、姜建福、张颖

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中国农业科学院郑州果树研究所,郑州 450009

葡萄 抗病 转录组 基因挖掘 WGCNA分析

国家重点研发计划国家自然科学基金国家重点研发专项中国农业科学院科技创新工程专项现代农业产业技术体系建设专项

2021YFD1200202318720572019YFD1001405CAAS-ASTIP-2016-ZFRI-02CARS-29-yz-1

2023

10.13925/j.cnki.gsxb.20220505

果树学报
中国农业科学院郑州果树研究所

果树学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.486
ISSN：1009-9980
年,卷(期)：2023.40(4)
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