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利用RNA-seq技术筛选药用野生稻抗白叶枯病相关基因
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作者 杨雅云 张斐斐 +5 位作者 张发美 阿新祥 董超 汤翠凤 杨春云 戴陆园 《广东农业科学》 2024年第11期1-14,共14页
【目的】药用野生稻(Oryza officinalis)属于稻属CC染色体组,在长期的自然生存过程中,积累了大量适应恶劣环境的抗性基因。利用转录组测序(RNA-seq)挖掘植物抗病相关基因,为开展基因功能与调控机制研究等奠定基础。【方法】对云南省6个... 【目的】药用野生稻(Oryza officinalis)属于稻属CC染色体组,在长期的自然生存过程中,积累了大量适应恶劣环境的抗性基因。利用转录组测序(RNA-seq)挖掘植物抗病相关基因,为开展基因功能与调控机制研究等奠定基础。【方法】对云南省6个居群(Ⅰ~Ⅵ)的38份药用野生稻进行白叶枯病菌CX28-3和PXO99的抗性评价,以PXO99人工接种处理筛选到的药用野生稻36号(抗病)与37号(感病)植株为对象,于0、24、48 h取其叶片进行转录组测序分析,并预测药用野生稻抗白叶枯病相关基因。【结果】6个居群38份云南药用野生稻材料对2个菌株(CX28-3和PXO99)表现为不同的抗病性,总体为中抗至抗以上,其中抗病率最高的是Ⅴ居群、为93.50%,最低的是Ⅲ居群、为62.50%。38份药用野生稻对CX28-3菌株感病的植株有5份,感病率为13.15%;对PXO99菌株的感病率为42.10%,表明PXO99的致病力强。此外,抗2个菌株的药用野生稻材料有20份,占全部材料的66.67%,37号材料对2个菌株均表现为中感,36号材料对2个菌株都表现为抗。转录组测序共鉴定到75650个差异表达基因(DEGs)。GO功能富集分析显示,PXO99处理后共包含45个显著富集的生物进程GO类别,其中富集DEGs数量最多的集中在细胞过程、代谢过程、细胞解剖实体、绑定、催化活性等。KEGG富集分析表明,抗病和感病野生稻材料共显著富集到19个KEGG通路,其中与抗病相关的蛋白等KEGG通路显著富集上升,进一步明确抗病药用野生稻36号的抗病性受白叶枯病菌激发显著。筛选到共同DEGs 256个,11个基因可能与野生稻白叶枯病抗性密切相关;Unigene1184、Unigene15669、CL1239、CL1421、CL4899、CL660、CL74637个基因在抗病材料中上调表达,在感病材料中下调表达;Unigene18206、CL210、CL3554、CL92485个基因在抗病材料中下调表达,在感病材料中上调表达。【结论】6个居群38份云南药用野生稻材料对CX-28和PXO99菌株表现出不同的白叶枯病抗性,总体为中抗至抗以上。利用RNA-seq技术获得与药用野生稻白叶枯病(PXO99)抗性相关基因11个,可为药用野生稻抗白叶枯病相关基因的挖掘和功能研究提供参考。 展开更多
关键词 药用野生稻 白叶枯病抗性 转录组测序 差异表达基因 代谢通路 抗病相关基因
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