枇杷属植物叶片灰斑病抗性评价及抗性基因挖掘

陈依丽; 李文祥; 陈依莹; 彭泽; 杨向晖

doi:10.13925/j.cnki.gsxb.20250275

果树学报 ›› 2025, Vol. 42 ›› Issue (12) : 2940 -2960. DOI: 10.13925/j.cnki.gsxb.20250275

枇杷属植物叶片灰斑病抗性评价及抗性基因挖掘

陈依丽, 李文祥, 陈依莹, 彭泽, 杨向晖

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摘要

【目的】灰斑病是枇杷生产中对产量和品质影响最为严重的病害之一，探讨枇杷抵御灰斑病菌侵染的分子机制，并筛选灰斑病菌侵染枇杷叶片时的应答基因，为抗性育种提供基因基础。【方法】利用田间调查及人工离体叶片接种的方法，对收集保存的52份枇杷种质的灰斑病抗性进行评价；以接种灰斑病菌后33、36和48 h的枇杷幼嫩叶片为试材，利用转录组测序技术对枇杷抗灰斑病相关基因和代谢途径进行分析。【结果】在52份枇杷种质中，田间调查和人工离体接种结果一致的有11份。接种后33、36和48 h在抗感品种中共检测到684个差异表达基因，其中上调基因为585个，下调基因为99个，一共有25个（12个上调和13下调）差异表达基因仅在抗病品种白梨的3个处理中差异表达。GO富集分析结果显示，枇杷叶片响应灰斑病侵染的差异表达基因，主要集中在对外源性刺激的反应、植物型次生细胞壁生物发生和光合作用光反应等过程中。KEGG富集分析结果显示，高抗与高感种质的差异表达基因多数富集在次生代谢产物的生物合成、MAPK信号通路-植物以及植物-病原体相互作用等通路。WRKY40-like等7个基因的RT-qPCR验证结果与RNA-seq数据一致，且这些基因在接种后33、36和48 h均能响应灰斑病菌的侵染。【结论】从转录组水平上分析了枇杷响应灰斑病菌侵染过程中的一些关键基因，其中高抗种质的差异表达基因中存在AP2/ERF类转录因子和3个抗病基因。本研究结果将有助于优化枇杷抗灰斑病菌的调控机制，为深入探究枇杷与灰斑病病原菌互作分子机制提供参考依据。