番茄灰霉病关键抗性基因与信号通路的生物信息学分析

作者：**; 赵丽芬; 唐兵; 周麟笔; 付文苑; 王青青; 杨娟; 李裕荣; 李飞; 王天文; 邓英^*

来源：基因组学与应用生物学, 2023, 42(10): 1058-1078.

DOI：10.13417/j.gab.042.001058

• 番茄
• 灰霉病
• 基因表达趋势分析
• 差异表达基因
• 加权基因共表达网络

为探究番茄(Solanum lycopersicum)灰霉病的致病机理与β-氨基丁酸(β-aminobutyric acid, BABA)提高番茄灰霉病耐受性的作用机制，本文通过GEO数据库检索获取与番茄灰霉病相关的基因芯片数据集，利用STEM软件和Limma软件包，以及构建加权基因共表达网络(weighted gene co-expression network analysis, WGCNA)进行联合分析。实验结果表明，番茄灰霉病的发生抑制了光合作用、糖代谢与能量代谢、次生代谢物的合成，同时激活植物激素信号转导途径、植物MAPK信号通路、核糖体生物发生、氨基酸的生物合成、谷胱甘肽代谢等防御反应；而BABA处理后诱导生长素应答因子、赤霉素受体、谷胱甘肽酰氢醌还原酶、交替氧化酶、异黄酮代谢相关酶、 bZIP转录因子等28个关键抗性基因的表达，通过更为复杂的植物激素信号转导途径、植物MAPK信号通路、细胞壁生物合成、精氨酸和脯氨酸合成、次生代谢物生物合成等途径，提高了番茄灰霉病抗性。本研究从分子生物学水平阐明了番茄灰霉病的致病机理以及BABA提高番茄灰霉病抗性的作用机制，为培育番茄灰霉病抗性品种提供了研究依据。

• 单位
  安顺学院; 贵州省园艺研究所; 贵州省农业科学院; 贵州大学