山梨与中华猕猴桃不同抗性杂交种质响应溃疡病菌侵染的代谢组差异分析

摘要

【目的】为明确猕猴桃细菌性溃疡病的抗性代谢机制，基于代谢组学技术对病菌侵染不同时间的山梨与中华猕猴桃杂交种质（抗病种质E2545和感病种质E674）进行代谢物定性定量分析，旨在筛选与猕猴桃抗细菌性溃疡病相关的差异代谢物，并明确其参与的植物抗病代谢途径，为猕猴桃抗溃疡病育种及抗性机制解析提供理论支撑。【方法】采用离体枝条接种法对抗感种质进行病原菌接种，并于接种前及接种后3 d、7 d、14 d四个时期，对接种点上下1 cm处的枝条木质化组织取样。进一步采用高效液相色谱-串联质谱法（LCMS/MS）及非靶向代谢组学检测抗感种质的差异代谢物。【结果】抗感猕猴桃种质间差异代谢物种类主要为苯和取代衍生物、香豆素及其衍生物、异戊烯醇脂类、羧酸及其衍生物等。87种差异代谢物在抗病材料中的含量始终高于感病材料，推测这些代谢物可能在猕猴桃抵御溃疡病菌侵染机制中发挥重要作用。进一步筛选出阿司匹林（aspirin）、甘草酸（liquoric acid）、pestalactam B、缬草素（valtratum）4种可能具有重要应用潜力的防御相关代谢物。苯丙烷类生物合成通路及苯丙烷代谢通路可能是猕猴桃响应溃疡病菌侵染的关键代谢途径。【结论】本研究对溃疡病菌侵染不同时间的山梨与中华猕猴桃杂交群体的抗感种质进行了代谢物定性定量分析，从代谢角度阐明了猕猴桃抗感种质响应溃疡病菌侵染的分子机制，为快速筛选与挖掘抗病种质奠定了理论基础，同时为研发新型生防药剂提供了理论依据。

关键词

猕猴桃 / 溃疡病 / 非靶向代谢组 / KEGG / 抗病机制

基金资助

贵州省科技重大专项项目（黔科合重大专项字[2024]026）; 国家重点研发项目（2022YFD1400200）; 湖北省第四批现代农业产业技术体系专项资金资助（2024HBSTX4-08）; 湖北省支持种业高质量发展资金农业种质资源保护利用课题（HBZY2023A001-05）; 国家现代农业产业技术体系（CARS-26）; 植物基因组学国家重点实验室开放课题（SKLPG2016A-18）; 中国科学院定点帮扶项目（KCXFZJ-DDBF-202401）