不同抗性枣种质响应植原体侵染的差异研究

来源：华中农业大学学报杂志2024年第6期北京时间：

作者：王超，许亚茹，焦立军，薄文浩，曹明，孔德仓，张琼，庞晓明

单位：1.北京林业大学生物科学与技术学院，北京 100083;2.内蒙古自治区赤峰市敖汉旗双井林场，赤峰 024300;3.河北省沧县国家枣树良种基地，沧州 061000;4.山东省果树研究所，泰安 271000

摘要：为揭示抗病性枣种质响应植原体侵染的关键生物学途径，通过嫁接侵染法对324份枣种质进行枣疯病抗性鉴定。以筛选到的抗病种质‘QS10’‘UU12’‘EQ15’和易感种质‘中阳木枣’‘壶瓶枣’‘鲁枣5号’为材料，分别测定侵染后90、120 d时保存的叶片组织的植原体含量，并通过转录组测序揭示响应差异。结果显示，嫁接感染后抗病种质的植原体浓度水平低且逐渐下降，易感种质的植原体浓度高且逐渐上升。抗病和易感种质的差异表达基因（differentially expressed genes，DEG）都显著富集在植物病原体互作、植物激素信号转导、次生代谢产物的生物合成等通路中，并在过氧化物酶体、光合作用途径和类黄酮生物合成途径中存在表达差异。WGCNA分析发现，脂质磷酸酶、RNA编辑因子 MORF 3、LysM结构域受体样激酶、丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶sty13样等核心基因和抗病种质相关。研究表明，应对植原体入侵时，植物病原体互作、次生代谢产物的合成、植物激素信号转导、MAPK信号途径的基因差异表达可能是抗病种质和易感种质响应差异的原因；抗病种质中过氧化物酶体相关的基因上调表达，光合作用的基因受植原体入侵的影响较小，可能有助于能量代谢的正常进行和氧化还原的平衡，增强其抗病性，黄酮类、萜类等次级代谢产物可能在消除活性氧的危害方面发挥作用。

关键词：枣树;枣疯病;植原体互作;次生代谢物;WGCNA

基金资助：国家重点研发计划项目（2022YFD2200404）；雄安新区科技创新专项（2022XACX1100）；河北省院士合作重点单位枣疯病病原菌、根际微生物与宿主枣的互作和致病机制项目