多组学比较解析抗病与感病杨树应对胶孢炭疽菌胁迫的差异调控机制

摘要

随着杨树在我国乃至全球的大规模种植，其病害问题日益突出，尤其是由胶孢炭疽菌Colletotrichum gloeosporioides引起的炭疽病对林业生产构成了严重威胁。尽管前人对病原菌的侵染机制进行了研究，但寄主杨树在代谢与转录水平上的抗病与易感响应机制仍缺乏系统解析。本研究以抗病树种欧美杨（Populus×canadensis,Pc）和感病的84K杨（Populus alba×P. glandulosa,84K）为材料，接种胶孢炭疽菌，结合转录组与代谢组分析，比较2种杨树在病原菌胁迫前后的分子响应特征。结果显示，在病原胁迫前，欧美杨多个防御相关通路（如苯丙烷代谢和黄酮类生物合成）的基因表达水平和代谢物积累量均显著高于84K杨。接种病原菌后，欧美杨的防御响应集中于少数关键通路，基因表达变化与代谢物积累呈现高度一致性；而84K杨则表现出广泛的代谢谱重构和多通路的转录激活，但基因与代谢物之间的关联性较弱。本研究从多组学层面揭示了不同抗性杨树在应对病原胁迫时的分子调控差异，为进一步探究杨树抗病机制提供了理论基础。

关键词

杨树炭疽病 / 胶孢炭疽菌 / 代谢组 / 转录组 / 防御应答