基于轉錄組水平的棗瘋病發(fā)病機理研究.pdf

1、棗（Ziziphus jujuba Mill.）是鼠李科(Rhamnaceae)棗屬（Ziziphus Mill.）植物，是具有重要經濟價值的果樹，而棗瘋病的發(fā)生嚴重影響到棗產量，嚴重時威脅到棗產業(yè)基地的生存。因此，研究棗瘋病的發(fā)病機理對棗產業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
　　為探究棗樹感染植原體后的發(fā)病規(guī)律和內在機制，以延川縣白村‘木棗’健康與感病植株為材料，連續(xù)測定現蕾后10～60 d葉片中玉米素、生長素、脫落酸、赤霉素、水楊酸

2、等5種內源激素的含量以及過氧化物酶、超氧化物歧化酶、過氧化氫酶等3種抗氧化保護酶的活性;以現蕾后20～30 d階段的葉片進行轉錄組測序，篩選感病誘發(fā)的差異表達基因，并利用qRT-PCR技術對相關基因的表達模式進行驗證。研究主要結論如下:
　　(1)激素含量和保護酶活性研究中，感病植株玉米素含量在現蕾后30 d時開始顯著升高，水楊酸含量在現蕾后50d時開始顯著升高;過氧化氫酶活性則呈降低趨勢，但現蕾后60 d時顯著升高。玉米素含量的

3、顯著提高導致叢枝、花變葉等癥狀，而水楊酸與過氧化氫酶之間相互作用，激發(fā)植物的抗病保衛(wèi)作用。
　　(2)轉錄組測序研究中，共計篩選到1669個差異表達基因，其中1114個基因在感病組上調表達，555個下調表達。差異表達基因的GO功能富集主要包括生物進程、代謝進程及催化活性，KEGG代謝通路主要為次級生物代謝。
　　(3)關鍵基因定量分析研究中，從1669個差異表達基因中發(fā)現15個與激素和保護酶代謝相關的基因，經qRT-PCR驗

4、證ZjNCED、ZjGA20、ZjPAL、 ZjPOD2和ZjPOD5在轉錄水平上的表達與對應的激素含量和保護酶活性變化趨勢一致，表明這些基因的表達調控對感病后植株的內源激素含量和抗氧化保護酶活性的動態(tài)變化具有重要作用。
　　綜上所述，植原體侵染棗樹后導致與激素和保護酶合成相關的基因表達發(fā)生改變，引起感病植株內源激素含量和保護酶活性代謝紊亂，激素含量的變化導致植株出現叢枝、花變葉、花梗延長等癥狀，保護酶活性的升高激發(fā)植物抗病防衛(wèi)反