转录组分析不同砧木对嫁接烤烟抗青枯病的影响

作者：谢冰; 詹小旭; 罗延宏; 刘斌祥; 孔凡磊; 袁继超^*

来源：华北农学报, 2020, 35(04): 177-186.

• 烟草
• 嫁接
• 转录组
• 苯丙氨酸解氨酶
• 多酚氧化酶
• 病程相关蛋白

为研究不同砧木对烟草嫁接苗抗病性的影响,明确抗病材料云烟87(Y87)作为砧木提高接穗红大金元(HD)对青枯病抗性的机理,采用劈接加生料带缠绕法以易感青枯病品种HD作为接穗,以HD和Y87作为砧木,分别构建HD/HD和HD/Y87嫁接烤烟苗,然后测量HD/HD和HD/Y87保护性酶苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性的变化,最后利用高通量测序技术和Illumina HiSeqTM 4000测序平台,提取5株HD/HD或HD/Y87 mRNA,反转录构建总cDNA文库,测序,过滤低质量Reads后,用TopHat2比对参考基因组,用Cufflinks和DESeq软件获得基因表达量和差异表达基因。结果发现,不同取样时间HD/Y87 PAL活性均显著高于HD/HD,4个样品分别得到48 414 474～48 697 874条Clean Reads和38 272～40 938条基因,但HD/Y87发生选择性剪切事件数高于HD/HD;比较HD/Y87和HD/HD两组间基因表达量,得到3 904条差异基因,其中3 096条基因上调,808条基因下调;在上调基因中有参与木质素合成的3条编码苯丙氨酸解氨酶基因, 5条Myb家族转录因子基因, 5条编码多酚氧化酶基因;还有2条病程相关蛋白基因和3条相应的ERF转录因子基因等。这些结果表明,Y87作为砧木能够提高接穗HD PAL活性和多种抗性基因(包含木质素、多酚及病程相关蛋白)表达量,从而提高接穗红大金元对青枯病等病害抗性。

• 单位
  四川省烟草公司宜宾市公司; 四川农业大学