西瓜噬酸菌不同菌株与甜瓜幼苗早期互作的转录组学分析

• 作者: Ron R.Walcott 关巍 季苇芹 张艳艳 杨玉文 白庆荣 赵廷昌 赵梅 高洁
• 来源期刊: 植物病理学报
• 学科: 农学
• 关键词: 甜瓜幼苗 西瓜噬酸菌 RNA-seq
• 年，卷（期）: 2017,（6）
• 所属期刊栏目: 细胞生物学、生理学、生物化学、分子生物学
• 页码范围: 776-789
• 页数: 14页
• 分类号: S432.42
• 语种: 中文
• DOI: 10.13926/j.cnki.apps.000033

摘要

西瓜噬酸菌(Acidovorax citrulli)引起的瓜类细菌性果斑病(bacterial fruit blotch,BFB)是西瓜、甜瓜等葫芦科作物上毁灭性种传病害.本文利用RNA-seq技术,分析了2个西瓜噬酸菌菌株(pslb65和AAC00-1)分别诱导甜瓜感病品种IVF667幼苗6h和12 h后的基因表达谱.结果表明,这2个菌株侵染寄主6h后,分别检测到l 029和3 561个差异表达基因,其中上调基因分别为355和1 621个,下调基因分别为674和1 940个;与寄主互作12 h后,差异基因分别有2 397和1 875个,上调基因分别为903和898个,下调基因分别为1 494和977个.GO功能注释发现,pslb65与甜瓜幼苗互作的差异基因显著富集在生物学过程中的发育和代谢2个亚类,所占比例分别为32.92％和35.36％.在分子功能中转录因子所占比例较大,达到67.65％;AAC00-1与甜瓜幼苗互作后,差异基因显著富集在生物学过程中的转运和定位中,比例分别为23.84％和24.18％.在分子功能中氧化还原酶活性亚类所占比例高达17.59％.西瓜噬酸菌pslb65和AAC00-1侵染寄主6h,Rboh、CaMCML、CDPK和FLS2等编码基因在植物-病原互作途径(csv04626)多为下调表达,植物-病原互作途径被抑制;12 h,pslb65-甜瓜互作途径相关基因多下调,AAC00-1-甜瓜互作途径相关基因多上调,推测此时植物-病原互作途径被AAC00-1激活,引起寄主的防御反应.西瓜噬酸菌pslb65和AAC00-1均可诱导植物发病,但在引起植物感病途径上略有不同,这可能与它们来自西瓜噬酸菌的不同亚群有关.最后,选取pslb65与寄主互作途径的6个基因进行qRT-PCR验证,结果与转录组测序结果基本一致.本研究初步揭示了西瓜噬酸菌2个不同菌株与寄主互作在转录水平上的表达差异,为研究甜瓜与不同菌株的互作机制差异奠定了基础.