小麦抗感假禾谷镰孢菌侵染的差异表达基因分析

李春春; 曾孟柯; 刘佳乐; 郭靖; 朱志伟; 尹一凡; 曹琴琴; 吴建辉; 郑炜君; 康振生; 韩德俊; 曾庆东; 李春莲

麦类作物学报 ›› 2025, Vol. 45 ›› Issue (12) : 1589 -1598.

李春春, 曾孟柯, 刘佳乐, 郭靖, 朱志伟, 尹一凡, 曹琴琴, 吴建辉, 郑炜君, 康振生, 韩德俊, 曾庆东, 李春莲

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摘要

小麦茎基腐病严重威胁着小麦产量和粮食安全，挖掘抗茎基腐病基因、解析抗病机制对小麦抗病育种具有重要意义。为探究假禾谷镰孢菌(Fusarium pseudograminearum)侵染后小麦防御反应机制，利用转录组测序技术，对前期鉴定筛选出病情指数抗感差异显著的小麦品种瑞华麦520(DI=37.67)与和尚头(DI=93.35)响应假禾谷镰孢菌侵染及差异表达基因进行了分析。结果表明，随着病原菌侵染时间延长，两个品种的差异表达基因数量均持续增加，并且瑞华麦520的差异基因数量更多。通过GO富集分析，接种后两个品种在几丁质酶、谷胱甘肽代谢过程和O-甲基转移酶活性等通路上均显著富集，说明细胞壁成分、植物激素以及氧化还原过程等相关基因在抗茎基腐病中发挥着关键作用，这些通路在抗感品种间富集的基因数量存在差异；经KEGG分析，瑞华麦520中富集的前20条通路中有13条与和尚头相同，且绝大多数通路中的基因数量更多，推测瑞华麦520可能通过调控防御物质合成、氧化还原状态和免疫反应等通路，从而提高了对茎基腐病的抗性。