外源水杨酸对海南紫荆木关键防御基因及代谢通路的影响

摘要

【目的】挖掘影响海南紫荆木Madhuca hainanensis种子萌发后的生长防御基因和代谢通路。【方法】测定外源添加水杨酸后海南紫荆木种子鲜质量和幼苗株高变化，结合Illumina转录组和靶向代谢组学开展差异基因与代谢通路的关联分析，并进行加权基因共表达网络分析(WGCNA)和关键防御基因验证。【结果】在外源水杨酸的影响下海南紫荆木的种子鲜质量变化率和幼苗株高生长速率分别比空白对照组低1.47和1.68个百分点。水杨酸、茉莉酸等防御类植物激素和大量次生代谢物质在海南紫荆木五叶期幼苗体内积累，同时植物-病原互作、植物激素信号转导、MAPK信号通路-植物、次生代谢物的生物合成等大量与防御相关的通路被激活。NFP、RIN4、PK1、WRKY17和WRKY53是富集于海南紫荆木植物-病原互作通路的关键防御基因。【结论】外源水杨酸影响海南紫荆木种子萌发后生长，五叶期幼苗启动防御机制，关键防御基因主要富集于植物-病原互作通路。本研究为解析海南紫荆木幼苗生长缓慢机制提供了理论基础。

关键词

水杨酸 / 海南紫荆木 / 生长与防御:加权基因共表达网络 / 代谢通路