番木瓜抗倒伏优势微生物及候选基因筛选

• 作者: 陈仕淼 郑剑 陆覃昱 张继 石兰蓉 马松琼 范兢升 甘卫堂 广西亚热带作物研究所
• 来源期刊: 南方农业学报
• 学科: 农学
• 关键词: 番木瓜 加权基因共表达网络(WGCNA) 优势微生物 抗倒伏 基因挖掘
• 年，卷（期）: 2023,（02）
• 所属期刊栏目: 热带水果专栏
• 页码范围: 18-28
• 页数: 11页
• 语种: 中文

摘要

【目的】筛选抗倒伏性强的番木瓜根际优势微生物，挖掘番木瓜抗倒伏差异表达的关键基因，为揭示番木瓜抗倒伏机制及相关品种选育提供参考。【方法】试验设常规施肥量处理（每株施用2.5 kg有机肥，CK）、缺肥处理（不施有机肥，WLR）和高有机肥处理（每株施用10 kg有机肥，SLR）3个处理，根据其转录组数据和根际微生物数据，利用加权基因共表达网络（WGCNA）关联分析番木瓜抗倒伏相关的关键基因，并分析根际微生物变化情况。【结果】SLR处理的植株抗倒伏性最强，其次是CK,WLR处理植株的抗倒伏性最差。WLR处理植株的株高、节间长度和茎粗均显著低于CK和SLR处理的植株（P<0.05）。通过微生物组数据分析得到影响抗倒伏性状优势微生物为链丝菌属（Streptomyces）、慢生根瘤菌属（Bradyrhizobium）、RB41菌属及噬几丁质菌属（Chitinophaga）。通过WGCNA分析得到2个与番木瓜抗倒伏性能相关的品蓝模块和淡黄模块，进而对这2个模块构建基因共表达网络，筛选出可能与番木瓜抗倒伏性能密切相关的乙酰辅酶A乙酰转移酶基因（AACT）、聚腺苷酸结合蛋白基因（RBP47）、线粒体输入内膜转位酶亚基基因（TIM9）、钙依赖通道7TM区域基因（HYP1）、韧皮部蛋白质丝网络蛋白基因（SEO）和半胱氨酸蛋白酶抑制剂a基因（CPI）等6个核心基因。核心基因功能分析结果显示，品蓝模块涉及番木瓜萜类代谢调控，而淡黄色模块涉及番木瓜韧皮部生长代谢调控。【结论】根际优势微生物与番木瓜抗倒伏性密切相关，其可通过调控番木瓜茎的生长从而提高抗倒伏性，可作为抗倒伏性强番木瓜品种选育的微生物筛选标记之一。