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题名斑皮柠檬桉新芽枯萎病病变过程的转录组动态分析
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作者
甘春雁
唐庆兰
朱慧
邓紫宇
李昌荣
陈升侃
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机构
广西壮族自治区林业科学研究院/国家林业和草原局中南速生材繁育实验室/广西优良用材林资源培育重点实验室
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出处
《西南农业学报》
北大核心
2025年第2期315-324,共10页
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基金
广西自然科学基金项目(2021GXNSFBA196003)
广西优良用材林资源培育重点实验室课题(2020-A-01-02)
广西林科院高层次人才项目(桂林研[RC]2301)。
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文摘
【目的】研究斑皮柠檬桉新芽枯萎病病变过程的转录组动态,解析发病过程的防御应答规律,为伞房属树种的抗性育种提供参考。【方法】采用Illumina Novaseq 6000测序平台对斑皮柠檬桉发病过程的各个阶段进行转录组测序,使用RSEM软件计算基因表达量(TPM),通过edgeR和STEM软件进行基因差异表达分析和表达模式分析,并进行病害相关的信号传导通路分析。【结果】从病害发展过程的各个阶段(D5、D7、D10和D14)分别筛选出差异表达基因(DEGs)16、334、1437和24个,病害发展前期(D5阶段)的DEGs较少,D10阶段的DEGs最多,D14阶段与D10阶段基因表达水平差异不大;GO功能富集的DEGs主要集中在代谢过程、细胞进程、刺激响应、催化活性、结合和转录调节因子活性等。DEGs的表达模式分析获得5个显著富集的模式,其中4个模式的基因均在D10阶段高表达,模式16基因随病害发展表达量上升,与病害密切相关。富集于MAPK信号通路的丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)MPK3基因(Cocit.L1842)、WRKY家族转录因子编码基因(Cocit.H3601、Cocit.K0371)及水杨酸信号途径的TGA转录因子编码基因(Cocit.H3839)上调表达,通过调控病程相关蛋白基因PR1的表达、乙烯生物合成、植保素生物合成等过程,进而调控斑皮柠檬桉对新芽枯萎病的防御反应。【结论】斑皮柠檬桉抗病相关基因对新芽枯萎病的响应较迟缓;病菌侵染后第10天的防御响应最激烈,是整个病害发展过程的关键阶段,与病害的进一步传播相关;MAPK信号通路和水杨酸信号通路是斑皮柠檬桉防御反应的重要途径,MPK3基因、WRKY及TGA转录因子编码基因在防御反应调控中发挥重要的作用。
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关键词
斑皮柠檬桉
新芽枯萎病
病害发展
转录组动态
信号通路
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Keywords
Corymbia citriodora subsp.variegate
Quambalaria shoot blight
Disease development
Transcriptome dynamic
Signaling pathway
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分类号
S763.11
[农业科学—森林保护学]
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